Voltmeter

Kaj je voltmeter?

Voltmeter je instrument, ki se uporablja za merjenje razlike napetosti ali električnega potenciala med dvema točkama v osnovna električna vezja . Analogni voltmetri premikajo kazalec po lestvici sorazmerno z napetostjo vezja. Voltmetri imajo lahko natančnost nekaj odstotkov celotnega merila in se uporabljajo z napetostmi od delca volta do nekaj tisoč voltov.

Dve pogosti meritvi napetosti sta enosmerni tok (enosmerni tok) in izmenični tok (izmenični tok). Meritve napetosti so sicer najpreprostejše med različnimi vrstami analognih meritev, vendar zaradi hrupa predstavljajo edinstvene izzive. Analogni voltmetri premikajo kazalec po lestvici sorazmerno z napetostjo vezja. Digitalni voltmetri s pomočjo pretvornika dajejo numerični prikaz napetosti. Različni tipi voltmetrov so

1. Analogni voltmetri

2. VTVM in FET VM

3. Digitalni voltmetri

1. Analogni voltmetri

Analogni voltmeter vključuje odklonski tip kazalnih voltmetrov. Ti so podobni gibajočemu se železu, gibljivi tuljavi in elektrostatičnim vrstam voltmetrov. Instrumenti s premično tuljavo so dveh vrst, in sicer vrste stalnih magnetov in dinamskih števcev

“kaj je žiroskopski senzor v mobilnih telefonih ”

Instrumenti s premično tuljavo s trajnim magnetnim poljem reagirajo samo na enosmerni tok. Premični instrumenti tuljave so sestavljeni iz trajnega magneta za ustvarjanje magnetnega polja in tuljave, ki je navita na mehak kos železa in se vrti okoli svoje navpične osi. Ko tok začne teči skozi to tuljavo, nastane odklonski navor po Lorenzovi enačbi sile. Ta navor je neposredno sorazmeren napetosti na določenem vezju.

Enosmerni voltmeter je narejen tako, da upor zaporedno priključimo na ta instrument in tudi na a zelo visok upor vzporedno z vezjem, kjer želimo izmeriti napetost. Dinamični tip merilnika tuljave je sestavljen iz dveh tuljav, ena je fiksna, druga pa vrtljiva. Medsebojno delovanje dveh polj, ki ju ustvarjata par fiksne tuljave in gibljiva tuljava, povzroči odklonski navor. Uporabljajo se v enosmernih merilnih tokokrogih, zaradi česar je ta instrument manj uporaben.

Voltmeter s premično tuljavo

Prednosti premičnih tuljavnih instrumentov

Lestvica je enakomerna
Preprosto podaljšan za meritve na več območjih.
Nizka poraba energije
Tok razpršenih obremenitev je zelo majhen v primerjavi z gibljivimi železnimi instrumenti.

Premični železni voltmeter

Medtem premikanje železnih instrumentov se uporabljajo v izmeničnih tokokrogih. Elektromagnetni instrumenti so razdeljeni na enostavne gibajoče se železo, dinamo merilne in indukcijske vrste instrumentov. Spet premikajoče se železo, razvrščeno med privlačne in odbojne vrste instrumentov. V tem je tudi mehko železo, ki je iz premičnih in fiksnih tuljav. Medsebojno delovanje tokov, ki jih proizvajata ta dva elementa, ustvarja odklonski navor. Območja teh instrumentov se širijo tako, da upori ostanejo v seriji s tuljavo. Nekatere pomanjkljivosti so neenakomerna skala, vplivi razpršenega toka na instrument itd.

Prednosti gibljivih železnih instrumentov

Uporabljajo se za meritve izmeničnega in enosmernega toka.
Nizki stroški v primerjavi s premičnimi železnimi instrumenti.
Razmerje navora in teže je visoko

Elektrostatični voltmeter

Elektrostatični voltmetri ki delujejo na elektrostatičnem principu, uporabijo medsebojni odboj med dvema napolnjenima ploščama, da odklonijo kazalec, pritrjen na vzmet. Te vrste instrumentov se uporabljajo za visokonapetostni AC meritve, pa tudi DC. Te so od elektrostatični kondenzator tipa diska priključen preko vezja, ki ga je treba izmeriti. Elektrostatične voltmetre lahko glede na mehansko konfiguracijo razvrstimo v tri vrste. To so odbijanje, privlačnost in simetričnost. Preusmerjevalni sistem je sestavljen iz usmernika, ki je obešen na torzijsko žarilno nitko ali pa ga lahko vrtijo ležaji. Elemente te vrste instrumenta razporedi z nekaterimi posebnimi elementi, kot so kapacitivni elementi, vključno z vzporednimi ploščami, koncentričnimi cilindri, tečajnimi ploščami itd. Moment dušenja gibanja zagotavljajo lopute za dušenje zraka ali tekočine ali dušenje vrtinčnih tokov.

Prednosti elektrostatičnih instrumentov

Ti le privzamejo tok pri enosmernem toku, toku puščanja in toku, ki je potreben za polnjenje kapacitivnih elementov
Visoka občutljivost
Sposoben je meriti najmanjše polnilne napetosti
Visok obseg možnosti merjenja napetosti skoraj 200KV

2. VTVM in FET-VM

Voltmeter vakuumske cevi (VTVM)

Te vrste instrumentov obravnavajo meritve enosmerne napetosti, izmenične napetosti in upora. Pri tej vrsti naprave za merjenje napetosti se med vhodom in števcem uporablja elektronski ojačevalnik. Zaradi te ureditve se zmanjša tok, ki ga izvleče preskušano vezje. The obseg uporov uporablja se na vhodni strani v območju 1-20 mega ohmov. S to variacijo uporov lahko izberemo obseg, ki ga želimo izmeriti. Če ta instrument uporablja vakuumsko cev v ojačevalniku, se imenuje voltmeter vakuumske cevi. Uporabljajo se pri meritvah izmeničnega toka velike moči. Kot izum polprevodniških naprav, ki se uporabljajo v ojačevalnikih, se ta vrsta voltmetrov imenuje FET-VM.

Prednosti

Ti imajo visoko vhodno impedanco, zato je napaka pri nalaganju manjša
Nelinearnost je skoraj odpravljena
Sposobnost prikazovanja počasi spreminjajočih se napetosti.

3. Digitalni voltmetri

Digitalni voltmetri

Na natančnost voltmetra vplivajo številni dejavniki, vključno s spremembami temperature in napajalne napetosti. DVM-ji prikažejo izmerjeno napetost z uporabo LCD-jev ali LED-diod za prikaz rezultata v obliki s plavajočo vejico. Očitno je, da če so narejene meritve napetosti in so rezultati digitalno prikazani z LED oz LCD zasloni , instrument mora vsebovati A / D pretvornik. Z uporabo programiranega mikrokrmilnika, ADC in LCD zaslona je naslednje vezje pripravljeno za natančen digitalni prikaz analognih vrednosti od 0 do 15 voltov enosmernega toka. Uporabljajo se zaradi lastnosti, kot so natančnost, vzdržljivost in dodatne lastnosti. To popolnoma odpravlja napake paralakse. Preskusni signal bo pretvoril in nato ojačal.

Prednosti digitalnih voltmetrov

Zmanjša napake paralakse
Samodejno merjenje
Avtomatizirana polarnost
Instrument visoke ločljivosti vključuje visoko natančnost.

Shema digitalnega elektronskega voltmetra

Diagram elektronskega voltmetra

Zasnova digitalnega voltmetra uporablja mikrokrmilnik, ki naj bi bil zelo učinkovit pri ravnanju z nosilcem podatkov, saj je hitrejši, brez napak in natančen. Namesto da bi uporabil absolutne analogne načine za ugotavljanje napetosti, digitalni voltmeter zagotavlja veliko natančnejše in natančnejše vrednosti napetosti v določenem vezju v območju voltmetra.

Oglejte si naslednji video, da boste razumeli delovanje digitalnega voltmetra:

Lahko dobite dobro znanje o elektronska vezja in različne ideje o projektih elektronike z rednim obiskom tega spletnega dnevnika. Na ta spletni dnevnik se lahko naročite za redne posodobitve.

Zasluge za fotografije: