Voltmetras

Kas yra voltmetras?

Voltmetras yra prietaisas, naudojamas matuoti įtampą arba elektros potencialų skirtumą tarp dviejų taškų pagrindinės elektros grandinės . Analoginiai voltmetrai perkelia rodyklę per skalę proporcingai grandinės įtampai. Voltmetrų tikslumas gali būti keli procentai visos skalės ir naudojami esant įtampai nuo voltų dalies iki kelių tūkstančių voltų.

Du įprasti įtampos matavimai yra nuolatinė srovė (DC) ir kintamoji srovė (AC). Nors įtampos matavimai yra paprasčiausi iš skirtingų tipų analoginių matavimų, jie kelia unikalius iššūkius dėl triukšmo. Analoginiai voltmetrai perkelia rodyklę per skalę proporcingai grandinės įtampai. Skaitmeniniai įtampos matuokliai, naudojant keitiklį, rodo skaitmeninį įtampos rodymą. Skirtingi voltmetrų tipai yra

1. Analoginiai voltmetrai

2. VTVM ir FET VM

3. Skaitmeniniai voltmetrai

1. Analoginiai voltmetrai

Analoginiame voltmetre yra nukreipiamasis indikatorinių voltmetrų tipas. Jie yra panašūs į judančią geležį, judančią ritę, elektrostatinius voltmetrų tipus. Judesio ritės instrumentai yra dviejų tipų, būtent nuolatinio magneto ir dinamometro tipai

“kaip veikia telefono įkroviklis ”

Judesio ritės instrumentai su nuolatinio magneto lauku reaguoja tik į nuolatinę srovę. Judantys ritės instrumentai susideda iš nuolatinio magneto, sukuriančio magnetinį lauką, ir ritės, suvyniotos ant minkšto geležies gabalo ir sukančios apie savo vertikalią ašį. Kai srovė pradeda tekėti per šią ritę, pagal Lorenzo jėgos lygtį sukuriamas nukreipiamasis momentas. Šis sukimo momentas yra tiesiogiai proporcingas tam tikros grandinės įtampai.

Nuolatinės srovės voltmetras sukonstruojamas nuosekliai sujungiant rezistorių su šiuo prietaisu ir a labai didelis rezistorius lygiagrečiai grandinei, kurioje norime išmatuoti įtampą. „Dynamo“ skaitiklio tipo judančios ritės instrumentą sudaro dvi ritės, viena yra fiksuota, kita - besisukanti. Dviejų laukų, kuriuos sukuria fiksuotos ritės ir judančios ritės, sąveika sukelia nukreipiamąjį momentą. Jie naudojami tik nuolatinės srovės matavimo grandinėse, todėl šis instrumentas yra mažiau naudojamas.

Judesio ritės voltmetras

Ritinių instrumentų judėjimo privalumai

Mastelis yra vienodas
Lengvai praplečiamas atliekant kelių diapazonų matavimus.
Mažas energijos suvartojimas
Nykštinės apkrovos srovės yra labai mažos, palyginti su judančiais geležiniais instrumentais.

Judantis geležies voltmetras

Nors judantys geležiniai instrumentai yra naudojami kintamosios srovės grandinėse. Elektromagnetiniai prietaisai skirstomi į paprastus judančių geležies, dinamometro tipo ir indukcinius prietaisus. Vėlgi judanti geležis priskiriama traukos ir atstūmimo instrumentų tipams. Tai taip pat susideda iš minkštos geležies, kuri yra iš judančių ir fiksuotų ritinių. Šių dviejų elementų sukeltų srautų sąveika sukuria nukreipiamąjį momentą. Šių prietaisų diapazonai yra išplėsti, išlaikant rezistorius nuosekliai su ritėmis. Kai kurie trūkumai yra nevienodo masto, klaidžiojančio lauko srovės poveikis prietaisui ir kt.

Geležinių instrumentų judėjimo privalumai

Jie naudojami tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės matavimams.
Maža kaina, palyginti su geležinių instrumentų kilnojimu.
Sukimo momento ir svorio santykis yra didelis

Elektrostatinis voltmetras

Elektrostatiniai voltmetrai veikiantys elektrostatiniu principu, naudodamiesi abiejų įkrautų plokščių abipusiu atstūmimu nukreipkite rodyklę, pritvirtintą prie spyruoklės. Tokio tipo instrumentai naudojami aukštos įtampos Kintamosios srovės matavimai, taip pat nuolatinė įtampa. Tai yra elektrostatinio disko tipo kondensatorius prijungtas visoje matuojamoje grandinėje. Pagal mechaninę konfigūraciją elektrostatinius voltmetrus galima suskirstyti į tris tipus. Tai yra atstumimas, patrauklumas ir simetriška. Nukreipiamąją sistemą sudaro deflektorius, kuris pakabinamas ant sukimo kaitinimo siūlelio, arba jį galima pasukti guoliais. Šio tipo prietaisų elementai išdėstyti tam tikrais specialiais elementais, tokiais kaip talpiniai elementai, įskaitant lygiagrečias plokštes, koncentrinius cilindrus, šarnyrines plokštes ir kt.

Elektrostatinių prietaisų pranašumai

Tai tik atkreipia sroves esant nuolatinei srovei - tai nuotėkio srovė ir srovė, reikalinga talpiniams elementams įkrauti
Didelis jautrumas
Geba matuoti mažiausią įkrovimo įtampą
Didelė įtampos matavimo galimybė beveik 200 kV

2. VTVM ir FET-VM

Vakuuminio vamzdžio voltmetras (VTVM)

Šio tipo prietaisai valdo nuolatinės įtampos, kintamosios įtampos ir varžos matavimus. Šio tipo įtampos matavimo įtaisuose tarp įėjimo ir skaitiklio naudojamas elektroninis stiprintuvas. Dėl šio išdėstymo sumažėja srovė, paimta iš bandomosios grandinės. pasipriešinimų diapazonas naudojamas įėjimo pusėje 1–20 mega omų diapazone. Pagal šias varžų variacijas galime pasirinkti matuojamą diapazoną. Jei šis instrumentas naudoja vakuumo vamzdelį stiprintuve, jis vadinamas vakuuminio vamzdžio voltmetru. Jie naudojami atliekant didelės galios kintamosios srovės matavimus. Kaip stiprintuvuose naudojamų kietojo kūno prietaisų išradimas, tokio tipo voltmetrai vadinami FET-VM.

Privalumai

Jie turi didelę įėjimo impedanciją, todėl apkrovos paklaida yra mažesnė
Netiesiškumas yra beveik pašalintas
Gebėjimas nurodyti lėtai kintančią įtampą.

3. Skaitmeniniai voltmetrai

Skaitmeniniai voltmetrai

Voltmetro tikslumui įtakos turi daug veiksnių, įskaitant temperatūros ir maitinimo įtampos pokyčius. DVM rodo išmatuotą įtampą naudodami LCD arba šviesos diodus, kad rezultatas būtų rodomas slankiojo kablelio formatu. Akivaizdu, jei atliekami įtampos matavimai ir rezultatai rodomi skaitmeniniu būdu su LED arba LCD ekranai , instrumente turi būti A / D keitiklis. Naudojant užprogramuotą mikro valdiklį, ADC ir LCD ekraną, ši grandinė yra pasirengusi pateikti tikslų skaitmeninį analoginių verčių rodymą nuo 0 iki 15 voltų nuolatinės srovės. Jie naudojami dėl tokių savybių kaip tikslumas, ilgaamžiškumas ir papildomos savybės. Tai visiškai pašalina paralaksines klaidas. Jis konvertuos bandomą signalą ir tada jį sustiprins.

Skaitmeninių voltmetrų privalumai

Sumažina paralaksės paklaidas
Automatinis diapazonas
Automatizuotas poliškumas
Didelės skiriamosios gebos instrumentas yra labai tikslus.

Skaitmeninė elektroninė voltmetro grandinės schema

Skaitmeninė voltmetro elektroninės grandinės schema

Skaitmeninis voltmetro dizainas naudoja mikrovaldiklį, kuris, kaip teigiama, yra labai efektyvus tvarkant duomenų laikmeną, nes yra greitesnis, be klaidų ir tikslus. Užuot naudojęs absoliučius analoginius įtampos nustatymo būdus, skaitmeninis voltmetras pateikia daug tikslesnes ir tikslesnes įtampos vertes tam tikroje grandinėje voltmetro diapazone.

Peržiūrėkite šį vaizdo įrašą, kad suprastumėte skaitmeninio voltmetro funkcionalumą:

Galite gauti gerų žinių apie elektroninės grandinės ir įvairių idėjų apie elektronikos projektus reguliariai lankantis šiame tinklaraštyje. Galite užsiprenumeruoti šį tinklaraštį, kad gautumėte nuolatinių naujinių.

Nuotraukų kreditai: