OPAKOVÁNÍ: Měření střídavých napětí

Velikost střídavých periodických napětí se s časem mění a proto tato napětí charakterizujeme pomocí jejich efektivní, střední nebo maximální hodnoty, které jsou u ustáleného střídavého napětí konstantní.

Z praktických důvodů je pro nás nejzajímavější efektivní hodnota napětí. Z analogových měřicích přístrojů ukazují velikost efektivní hodnoty napětí feromagnetické přístroje, které se však vyznačují velkou spotřebou a kmitočtovou závislostí. Proto se obvykle užívají pouze pro měření napětí technického kmitočtu. Nejmenší proveditelný rozsah je asi 6V, běžně se však používají pro měření napětí v rozmezí 65 až 500V. Běžné feromagnetické voltmetry mívají třídu přesnosti 1 až 1,5. Velkou výhodou těchto přístrojů je to, že udávají i efektivní hodnotu nesinusových střídavých napětí. Tutéž vlastnost mají i voltmetry elektrodynamické, ty se však v současné době pro svoji vysokou cenu již téměř nevyrábějí. Dříve vyráběné elektrodynamické voltmetry mívaly vysokou přesnost (třída přesnosti 0,1 až 0,2), proto se používaly pouze pro přesná měření v laboratořích a zkušebnách.

Pro přímé měření vysokých napětí (U>1kV) se používají elektrostatické voltmetry. Jejich velkou výhodou je nezávislost výchylky na kmitočtu, proto je lze použít i v oblastech vysokého kmitočtu, např. při dielektrických ohřevech (sušení dřeva, svařování fólií, výroba neoprénových obleků,…). Elektrostatické voltmetry udávají efektivní hodnotu napětí.

Jak již víme, lze pro měření střídavých napětí použít i magnetoelektrické voltmetry s usměrňovačem. Hlavní výhodou voltmetrů této soustavy, je malá spotřeba, použitelnost do 20kHz a možnost měření i střídavých napětí malých hodnot. Hlavní a zásadní nevýhodou těchto voltmetrů je to, že neměří efektivní, ale střední hodnotu napětí.

Stupnice je sice přepočítána a cejchována v efektivních hodnotách, platí ovšem pouze pro sinusový průběh napětí. Nejsme-li si jisti, že napětí na zátěži je sinusové (v současné době se díky různým polovodičovým zdrojům či řízení rozličných zařízení výkonovými elektronickými prvky vyskytuje stále řidčeji), je nutno použít voltmetr feromagnetický, protože jinak se při měření dopustíme chyby, která bude tím větší, čím více se bude průběh měřeného napětí odchylovat od sinusovky.

Síťové napětí kopíruje sinusovku celkem věrně a tak lze magnetoelektrické voltmetry s usměrňovačem bez problémů použít např. v oblasti silnoproudé elektrotechniky (pro měření na motorech a transformátorech). Třída přesnosti těchto voltmetrů obvykle nebývá větší než 1,5.