Jak działają amperomierz i woltomierz? Sprawdź prawidłowe podłączenie do pomiarów
Woltomierz i amperomierz to podstawowe narzędzia elektryka powszechnie wykorzystywane do pomiarów w sieci. Woltomierz jest wykorzystywany do badania napięcia elektrycznego, tymczasem amperomierz do jego natężenia. W jakich sytuacjach będą potrzebne, jak ich używać i który model wybrać? Wszystkiego dowiesz się z naszego artykułu.
Spis treści:
- Co to jest woltomierz i do czego służy?
- Jakie są rodzaje woltomierzy?
- Jak podłączyć woltomierz?
- Co to jest amperomierz i do czego służy?
- Jak podłączyć amperomierz?
- Do czego zastosować amperomierz a do czego woltomierz? Przykłady praktyczne
- Jak wybrać woltomierz i amperomierz?
- Na co zwrócić uwagę przy wyborze miernika? Przykładowe modele
- Słownik
- Podstawowe urządzenia pomiarowe każdego elektryka - amperomierz i woltomierz
Co to jest woltomierz i do czego służy?
Woltomierz jest przyrządem pomiarowym służącym do pomiaru napięcia elektrycznego w obwodach prądu stałego (DC) lub zmiennego (AC). Mierzy różnicę potencjałów pomiędzy dwoma punktami w obwodzie elektrycznym, którą wyraża się w woltach (V).
Do czego wykorzystuje się woltomierz w praktyce?
- pomiar napięcia w gniazdkach i instalacjach elektrycznych,
- diagnostyka prawidłowego napięcia w akumulatorach i bateriach,
- kontrola napięcia wyjściowego w zasilaczach i urządzeniach elektrycznych,
- wykrywanie usterek i spadków napięcia.
Jakie są rodzaje woltomierzy?
Najpopularniejsze typy urządzeń, które można znaleźć na rynku:
- woltomierze cyfrowe,
- woltomierze analogowe,
- woltomierze analogowo-cyfrowe,
- woltomierze z amperomierzem.
Tym, co odróżnia konkretne woltomierze od siebie to konstrukcja, dokładność pomiaru i sposób odczytu danych.
Woltomierze cyfrowe
Są to najczęściej spotykane modele wyposażone w przetworniki analogowo-cyfrowe. Daje to bardzo wysoką precyzję pomiarów, a wynik można odczytać za pomocą ekranu LED lub LCD. Cenione są w obszarach, gdzie wymagana jest duża dokładność, głównie w pracach diagnostycznych, warsztatowych i serwisowych. Woltomierze cyfrowe często wyposażone są w dodatkowe funkcje, pozwalające na pomiar natężenia, opór czy temperaturę.
Woltomierze analogowe
Woltomierze analogowe są najstarszymi urządzeniami tego typu i wyróżniają się prostą konstrukcją. W polu magnetycznym generowanym przez mały magnes, na precyzyjnym łożysku osadzona jest niewielka cewka. Do niej zamontowana jest wskazówka, która wychyla się, kiedy przez cewkę przepływa prąd proporcjonalny do przyłożonego napięcia.
Pomiar woltomierzem analogowym jest mniej precyzyjny, jednak lepiej pokazuje zmiany w czasie rzeczywistym, odczyt wyniku jest intuicyjny, a na dodatek urządzenie jest odporne na wiele zakłóceń elektronicznych.
Woltomierz z amperomierzem
Połączenie woltomierza z amperomierzem pozwala dokonywać pomiaru natężenia i napięcia prądu. Jest to uniwersalne narzędzie, które znajdzie zastosowanie w warsztacie, zwłaszcza w obszarach, gdzie brakuje wolnego miejsca. Woltomierze z amperomierzem to z reguły mierniki elektryczne w wersji cyfrowej, czasem dodatkowo wyposażone w funkcje pomiaru oporu elektrycznego i innych parametrów.
Jak podłączyć woltomierz?
Aby pomiar był możliwy, urządzenie należy podłączyć równolegle do badanego fragmentu instalacji – np. między przewodem fazowym a neutralnym lub między biegunami źródła napięcia.
Jeśli potencjał w obu punktach jest taki sam, na wyświetlaczu pojawi się wynik 0 V. W praktyce oznacza to, że między danymi punktami nie zachodzi przepływ energii elektrycznej.
Nowoczesne woltomierze cyfrowe mają bardzo wysoką rezystancję wewnętrzną, dlatego praktycznie nie pobierają prądu z obwodu. Dzięki temu pomiar nie wpływa na działanie instalacji ani nie zniekształca wyniku.
Co to jest amperomierz i do czego służy?
Amperomierz jest przyrządem pomiarowym służącym do pomiaru natężenia prądu elektrycznego w obwodzie. Pozwala sprawdzić, ile prądu przepływa przez dany odcinek instalacji, a wynik tego badania podawany jest w amperach (A).
Do jakich pomiarów wykorzystasz amperomierz?
- pomiar zużycia prądu przez konkretne urządzenia elektryczne,
- sprawdzenie potencjalnego przeciążenia przewodów,
- diagnostyka instalacji elektrycznych i akumulatorów,
- testowanie prawidłowego działania urządzeń elektrycznych, takich jak zasilacze, ładowarki, a także przetwornice czy silniki.
Jak podłączyć amperomierz?
Amperomierz podłącza się szeregowo do obwodu, ponieważ musi przepłynąć przez niego cały prąd. W praktyce nowoczesne amperomierze (np. cyfrowe) mogą wykorzystywać bocznik – opornik o bardzo małej rezystancji – na którym występuje niewielki spadek napięcia. To napięcie jest przetwarzane na wartość natężenia prądu zgodnie z prawem Ohma (I = U/R), ale użytkownik odczytuje wynik jako natężenie, a nie napięcie.
UWAGA: Podłączenie amperomierza równolegle może spowodować zwarcie i uszkodzenie przyrządu pomiarowego.
Poznaj aspekty praktyczne i prawne dotyczące pomiarów i przeglądów instalacji elektrycznej, które przygotowali nasi eksperci.
Do czego zastosować amperomierz a do czego woltomierz? Przykłady praktyczne
| Zastosowanie | Woltomierz – przykłady praktyczne | Amperomierz – przykłady praktyczne |
|---|---|---|
| Sprawdzanie działania instalacji elektrycznej | Pomiar napięcia w gniazdku (czy jest 230 V) | Pomiar poboru prądu przez urządzenia AGD lub RTV (czy nie ma przeciążenia obwodu) |
| Diagnoza usterek w domu | Weryfikacja spadku napięcia na przewodzie, sprawdzenie napięcia za bezpiecznikiem | Sprawdzenie, czy urządzenie „ciągnie” prąd mimo wyłącznika (np. awaria lodówki lub bojlera) |
| Test akumulatorów i zasilaczy | Pomiar napięcia w akumulatorze samochodowym (np. 12,6 V na postoju, 14,4 V przy ładowaniu) | Sprawdzenie natężenia ładowania akumulatora (czy alternator działa prawidłowo) |
| Serwis elektroniki i urządzeń warsztatowych | Pomiar napięcia na wyjściu z zasilacza LED, drivera lub przetwornicy | Pomiar prądu pracy silnika, lutownicy, zasilacza (czy nie przekracza dopuszczalnych parametrów) |
| Instalacje PV i off-grid | Kontrola napięcia paneli słonecznych oraz regulatorów ładowania | Pomiar natężenia prądu ładowania baterii słonecznej i pracy falownika |
| Bezpieczeństwo użytkowania | Weryfikacja obecności napięcia w przewodach przed pracami montażowymi (próbnik) | Pomiar upływów prądu w przewodach ochronnych i obudowach urządzeń |
| Sprawdzanie baterii i ogniw | Pomiar napięcia w bateriach AA, AAA, 9V (czy są jeszcze sprawne) | Sprawdzenie, czy ogniwa pobierają odpowiedni prąd przy rozruchu (np. w latarce, pilocie, kamerze) |
Jak wybrać woltomierz i amperomierz?
Dobry miernik powinien być dopasowany do rodzaju wykonywanych prac – inne potrzeby ma domowy majsterkowicz, a inne elektryk, instalujący fotowoltaikę. Poniżej najważniejsze cechy oraz przykłady polecanych urządzeń:
| Parametr | Woltomierz | Amperomierz |
|---|---|---|
| Co mierzy? | Napięcie (V) | Natężenie prądu (A) |
| Jak się go podłącza? | Równolegle do źródła napięcia | Szeregowo z obciążeniem |
| Ryzyko przy błędnym użyciu | Niskie – nie zakłóca obwodu | Wysokie – możliwe zwarcie przy błędnym podłączeniu |
| Główne zastosowanie | Sprawdzanie napięcia zasilania, test baterii | Diagnoza obciążenia, poboru prądu, kontrola ładowania |
| Popularne modele | Multimetr cyfrowy, woltomierz panelowy | Cęgowy amperomierz, multimetr z pomiarem A |
Na co zwrócić uwagę przy wyborze miernika? Przykładowe modele
Jeśli zastanawiasz się, jaki przyrząd pomiarowy wybrać, weź pod uwagę następujące cechy urządzenia:
| Cecha | Na co zwrócić uwagę |
|---|---|
| Typ konstrukcji | Najbardziej uniwersalny jest multimetr cyfrowy. Do wysokich prądów – amperomierz cęgowy. |
| Zakres pomiaru | Upewnij się, że miernik obsługuje napięcie do 600–1000 V i prąd do 10–20 A. |
| Autozakres | Przydatny dla początkujących – miernik sam dobiera odpowiedni przedział pomiarowy. |
| Dokładność pomiaru | Im mniejszy błąd (np. ±0,5% lub mniej), tym lepiej. Ważne przy diagnostyce elektroniki. |
| Rozdzielczość | Dobre mierniki wykrywają zmiany napięcia na poziomie mV, natężenia na poziomie μA. |
| Dodatkowe funkcje | Podświetlenie, pomiar częstotliwości, detekcja napięcia bezdotykowo, funkcja „Hold”. |
Rekomendacje eksperta - przykładowe modele mierników
Poniżej prezentujemy mierniki w różnych przedziale cenowym do zastosowań podstawowych i zaawansowanych.
Dobre mierniki do podstawowych pomiarów instalacji elektrycznych.
Zaawansowane urządzenia pomiarowe stosowane do pomiarów przemysłowych i serwisowych.
Słownik
W kontekście pomiarów wykonywanych woltomierzem i amperomierzem można spotkać się z kilkoma pojęciami, takimi jak błąd systematyczny, cyfrowa sonda czy posobnik. Poniżej krótkie wyjaśnienie każdego z nich.
Błąd systematyczny
Jest to stały powtarzalny błąd pomiaru, który wynika z warunków użytkowania przyrządu lub jego konstrukcji. Taki błąd powoduje, że wszystkie wymiary są zmienione o jednakową wartość. Przyczynami błędu systematycznego w amperomierzach i woltomierzach mogą być:
- nieprawidłowa kalibracja urządzenia,
- niedokładna skala (dotyczy tylko mierników analogowych),
- sonda pomiarowa o niewłaściwej dokładności,
- zakłócenia wywołane temperaturą lub działaniem innych urządzeń.
Cyfrowa sonda
Sonda cyfrowa jest elektronicznym akcesorium pomiarowym, które współpracuje z cyfrowymi urządzeniami. Z jej pomocą można dokonywać pomiarów różnych wartości, takich jak napięcie, temperatura, częstotliwość itp. W amperomierzach może to być sonda prądowa, która umożliwia bezkontaktowy pomiar prądu.
Sondy cyfrowe przetwarzają sygnał analogowy na cyfrowy, za pomocą wbudowanego przetwornika. Mogą być wyposażone w dodatkowe wyświetlacze do prezentacji wyniku lub przesyłać dane po podłączeniu do urządzenia głównego. Z reguły wyposażone są w dodatkowe funkcje, takie jak zapamiętywanie wyników czy przesył danych siecią bezprzewodową.
Posobnik
Posobnik jest urządzeniem dodatkowym związanym z pracą amperomierza. Jest elementem pomocniczym, z reguły występującym jako rezystor bocznikowy. Przez posobnik przepływa prąd elektryczny, a na końcach powstaje niewielkie napięcie proporcjonalne do prądu. Amperomierz dokonuje pomiaru tego napięcia i przelicza go na wartość prądu. Dzięki temu urządzeniu można mierzyć duże natężenia prądu, których nie udałoby się obsłużyć z pomocą zwykłego miernika.
Podstawowe urządzenia pomiarowe każdego elektryka - amperomierz i woltomierz
Woltomierz i amperomierz to podstawowe narzędzia przeznaczone do pomiaru parametrów elektrycznych. Znajomość ich działania, typów urządzeń i sposobu przeprowadzenia badania są niezwykle istotne dla pracy z siecią.
Najczęściej zadawane pytania o woltomierze i amperomierze - FAQ
Jaki prąd pokazuje amperomierz?
Amperomierz mierzy prąd przepływający przez obwód elektryczny, określając jego natężenie mierzone w amperach. W zależności od ustawienia miernika amperomierz może badać prąd stały (DC) i zmienny (AC). Pokazuje aktualny i chwilowy przepływ prądu, a jego wartość może zmieniać się w ciągu trwania badania.
Do czego służy bocznik w amperomierzu?
Bocznik w amperomierzu inaczej nazywany jest posobnikiem i służy do pomiaru dużych prądów elektrycznych. Energia nie jest przepuszczana przez czułe elementy amperomierza, tylko przez rezystor, czyli bocznik. Miernik mierzy napięcie właśnie na rezystorze, a następnie przelicza je na natężenie za pomocą prawa Ohma.
Dlaczego amperomierz podłączamy szeregowo?
Amperomierz podłączamy szeregowo, ponieważ tylko wtedy przechodzi przez niego cały prąd płynący w obwodzie. To umożliwia pomiar natężenia bez ryzyka uszkodzenia amperomierza. Przy próbie podłączenia równoległego mogłoby dojść do zwarcia, spalenia bezpieczników, a nawet iskrzenia lub pożaru.
