Вольтметр – это прибор, назначение которого измерять электродвижущую силу (ЕДС) на определенном участке электрической цепи, или проще – прибор для измерениянапряжения (разность электрических потенциалов). Этот прибор всегда подключается параллельно элементу питания или нагрузке. Измеренное значение вольтметр показывает в Вольтах.
Если говорить об идеальном вольтметре, то он должен обладать бесконечным внутренним сопротивлением, чтобы точно измерять напряжение и не оказывать побочного воздействия на цепь. Именно поэтому в приборах высокого класса стараются сделать максимально возможным внутреннее сопротивление, от которого зависит точность измерения и помехи, создаваемые вольтметром в электрической цепи.
Рисунок – Формулы измерения напряжения
Если говорить о способе монтажа, то вольтметры подразделяют на три основные группы:
• Стационарные;
• Щитовые;
• Переносные;
Как становится ясно из названия, стационарные приборы используются там, где необходим постоянный контроль, щитовые – в распределительных щитках и на приборных панелях, а переносные – в компактных приборах, которые можно использовать в любом месте. 
Рисунок – Схема подключения вольтметра
Посмотрите видео о подключении вольтметра:
По назначению все вольтметры делятся
• Селективные;
• Фазочувствительные;
• Импульсные.
Вольтметры переменного тока, как и постоянного используются для измерений в сетях с соответствующим типом тока, а вот селективные – могут отделять гармоническую составляющую сложного сигнала, и определять среднеквадратическое значение напряжения.
Импульсный вольтметр обычно используют для измерений амплитуды постоянных импульсных сигналов, а также они способны точно определить амплитуду одиночного импульса.
Фазочувствительные приборы могут измерять изменения составляющих комплексных напряжений, благодаря чему становится возможным точное исследование амплитудно-фазовой характеристики усилителей, и прочих подобных схем.
По принципу действия различают электронные (цифровые или аналоговые), и электромеханические вольтметры (электромагнитные, термоэлектрические, а также магнитоэлектрические, электродинамические и электростатические).
Все электромеханические приборы, за исключением термоэлектрических, по сути, являются обычным измерительным механизмом с показывающим устройством. Во всех них для расширения пределов измерений применяются дополнительные сопротивления.
Приборы данной категории, не смотря на довольно высокое внутреннее сопротивление, имеют относительно большую погрешность, что делает невозможным их использование в ходе экспериментов и исследований, где требуется повышенная точность данных.
Термоэлектрический вольтметр использует для замеров электродвижущую силу одной или нескольких термопар, которые греются из-за тока входящего сигнала. Они более точны и компактны, в сравнении с электромеханическими измерителями напряжения.
Электронные вольтметры в свою очередь подразделяются на цифровые и аналоговые.
Цифровой вольтметр преобразует постоянное значение напряжения в цифровой сигнал, который и выводится на табло прибора. Делается это при помощи аналого-цифрового преобразователя.
В аналоговых вольтметрах помимо магнитоэлектрического измерителя и дополнительных резисторов в обязательном порядке присутствует измерительный усилитель, позволяющий в несколько раз повысить внутреннее сопротивление прибора, и соответственно – улучшить точность показаний.
Рассмотрим несколько вольтметров разных производителей
1. В3-57 – микровольтметр
Измерительное устройство модели В3-57 – вольтметр-преобразователь среднеквадратич. показаний. Разработан для замеров среднеквадратич. значения напряжений произвольной формы и их линейного преобразован. в напряжение постоян. тока. Шкала прибора промаркирована в среднеквадратич. значениях напряжения и децибелах (от 0 дБ и до 0,775 В). Используется при контроле и наладке разнообразных радиотелетехнических устройств и средств связи, вычислении частотных характеристик широкополосных аппаратов, обследованиях шумовых устойчивых сигналов и т. д.
Основные техданные:
– Пределы замеров напряжений 10 мкВ – 300 В с граничными зонами: 0,03-0,1-0,3-1-3-10-30-100-300мВ 1-3-10-30-100-300В
– Границы частот 5 Гц – 5 МГц
– Допустимая погрешность, %: ±1 (30-300 мВ), ±1,5 (1-10 мВ), ±2,5 (0,1-0,3 мВ и 1-300 В), ±4 (0,03 мВ)
– Входное сопротивл.5 МОм ±20%
– Входная емкость: 27пФ (0,03-300 мВ) и 12 пФ (1-300 В)
– Напряжение на выходе линейного преобразоват. 1 В
– Сопротивление на выходе линейного преобразоват. 1 кОм ±10%
– Предельный коэфф. амплитуды сигнала 6*(Uk/Ux)
2.Вольтметры переменного напряжения АКИП-2401
– Измерение ср.квадратического значения переменного напряжения
– Диапазон частот: 5 Гц…5 МГц
– Диапазон измерения напряжения: 50 мкВ…300 В (6 пределов)
– Два измерительных ВЧ входа: Кан1 / Кан2
– Максимальное разрешение: 0,0001 мВ
– Отображение уровня входного сигнала в дБн, дБм, Uпик
– Автоматический или ручной выбор пределов измерений, удержание результата (Hold)
– Двухстрочный VDF-дисплей
– Интерфейс RS-232
3. Вольтметр В7-40/1
Высококачественный цифровой универсальный прибор, предназначенный для измерения постоянного и переменного напряжений, силы токов и сопротивления постоянному току. вольтметр В7-40/1 применяется при производстве радиоаппаратуры и электрорадиоэлементов, при научных и экспериментальных исследованиях, в лабораторных и цеховых условиях. Встроенный в вольтметр В7-40/1 интерфейс IEEE 488 позволяет успешно использовать его в составе автоматизированных информационно – измерительных систем.
Вольтметр В7-40/1 соответствует жестким условия эксплуатации.
– Точность измерения по постоянному току вольтметра В7-40/1 – 0,05 %
– Максимальная разрешающая способность В7-40/1 – 1 мкВ; 10 мкА; 1 мОм
– Диапазоны 0,2; 20; 200; 1000 (2000) В
– Разрешение 1, 10, 100 мкВ; 1; 10 мВ
– Основная погрешность измерения ±(0,04 %+ 5 ед. мл. р)
Входное сопротивление:
– на диапазоне 0,2 В не менее 1 ГОм
– на диапазоне 2 В не менее 2 ГОм
– на диапазонах 200….1000 В, не менее 10 МОм
Ещё одно видео о способе подключения вольтметра:
