Voltmeter

Hva er et voltmeter?

Et voltmeter er et instrument som brukes til å måle spenning eller elektrisk potensialforskjell mellom to punkter i grunnleggende elektriske kretser . Analoge voltmetere beveger en peker over en skala proporsjonal med spenningen i kretsen. Voltmetere kan ha en nøyaktighet på noen prosent av full skala, og brukes med spenninger fra en brøkdel av volt til flere tusen volt.

To vanlige spenningsmålinger er likestrøm (DC) og vekselstrøm (AC). Selv om spenningsmålinger er de enkleste av de forskjellige typene analoge målinger, presenterer de unike utfordringer på grunn av støyhensyn. Analoge voltmetere beveger en peker over en skala i forhold til spenningen til kretsen. Digitale voltmetere gir en numerisk visning av spenningen ved bruk av en omformer. Ulike typer voltmetere er

1. Analoge voltmetre

2. VTVM og FET VM

3. Digitale voltmålere

1. Analoge voltmetre

Analog voltmeter inkluderer avbøyende type indikasjons voltmetre. Disse er som bevegelige jern, bevegelige spoler, elektrostatiske typer voltmetre. Bevegelige spoleinstrumenter er av to typer, nemlig permanentmagnet- og dynamometertyper

“infrarød led for nattesyn ”

Moving-coil instrumenter med et permanentmagnetfelt svarer bare på likestrøm. Bevegelige spoleinstrumenter består av permanent magnet for å produsere magnetfelt, og en spole som er såret på mykt jernstykke og roterer rundt sin egen vertikale akse. Når strømmen begynner å strømme gjennom denne spolen, produseres avbøyningsmoment i henhold til Lorenz kraftligning. Dette dreiemomentet er direkte proporsjonalt med spenningen over den aktuelle kretsen.

Et DC voltmeter er konstruert ved å koble motstanden i serie dette instrumentet og også en veldig høy motstand parallelt med kretsen der vi vil måle spenningen. Dynamo meter type Moving coil instrument består av to spoler, den ene er fast og den andre roterer. Samspillet mellom de to feltene produsert av paret med fast spole og bevegelig spole produserer et avbøyningsmoment. Disse brukes i DC-målekretser, bare dette gjør dette instrumentet til mindre bruk.

Moving-Coil Voltmeter

Fordeler med Moving Coil Instruments

Skalaen er jevn
Lett utvidet for målinger med flere områder.
Lavt energiforbruk
Strømbelastningsstrømmer er veldig små sammenlignet med jerninstrumenter i bevegelse.

Moving Iron Voltmeter

Samtidig som bevegelige jerninstrumenter brukes i vekselstrømskretser. Elektromagnetiske instrumenter er delt inn i enkle bevegelige jern, dynamometertype og induksjonstyper av instrumenter. Igjen bevegelige jern som er klassifisert som tiltreknings- og frastøtningstyper av instrumenter. I dette består også av mykt jern som er av bevegelige og faste spoler. Samspillet mellom strømninger produsert av disse to elementene produserer avbøyningsmomentet. Områdene til disse instrumentene utvides ved å holde motstandene i serie med spolen. Noen av ulempene er ikke ensartet skala, strøfeltstrømeffekter på instrumentet etc.

Fordeler med å flytte jerninstrumenter

Disse brukes til både AC- og DC-målinger.
Lave kostnader sammenlignet med jerninstrumenter i bevegelse.
Dreiemoment / vektforhold er høyt

Elektrostatisk voltmeter

Elektrostatiske voltmetre opererer på det elektrostatiske prinsippet, bruk gjensidig frastøting mellom to ladede plater for å avbøye en peker festet til en fjær. Denne typen instrumenter brukes til høyspenning AC målinger samt DC. Disse er av elektrostatisk skivekondensator koblet over kretsen som skal måles. De elektrostatiske voltmetrene kan kategoriseres i tre typer basert på den mekaniske konfigurasjonen. Dette er frastøtelse, tiltrekningskraft og symmetrisk. Avbøyningssystem består av avbøyningsanordning som er opphengt i et torsjonsfilament eller det kan svinges av lagrene. Arrangerer elementene i denne typen instrument med noen spesielle elementer som kapasitative elementer, inkludert parallelle plater, konsentriske sylindere, hengslede plater osv. Bevegelsesdempingsmoment tilveiebringes av luft- eller væskedempende vinger eller av virvelstrømsdemping.

Fordeler med elektrostatiske instrumenter

Disse trekker bare strømmen ved DC er lekkasjestrøm og strøm som kreves for å lade de kapasitive elementene
Høy følsomhet
Kan måle minste ladningsspenninger
Høyt utvalg av spenningsmåling mulig nesten 200KV

2. VTVM og FET-VM

Vacuum Tube Volt Meter (VTVM)

Disse typene instrumenter håndterer likestrøm, vekselstrøm og motstandsmålinger. I denne typen spenningsmåleapparat brukes elektronisk forsterker mellom inngangen og måleren. På grunn av dette arrangementet reduseres strømmen fra kretsen som testes. De rekkevidde av motstand brukes på inngangssiden i området 1-20 mega ohm. Ved denne motstandsvariasjonen kan vi velge området som skal måles. Hvis dette instrumentet bruker vakuumrøret i forsterkeren, kalles det som vakuumrørs voltmeter. Disse brukes i AC-målinger med høy effekt. Som oppfinnelsen av solid state-enheter som brukes i forsterkerne, kalles denne typen voltmetere FET-VM.

Fordeler

Disse har høy inngangsimpedans, og dermed er belastningsfeilen mindre
Ikke-linearitet er nesten eliminert
Evne til å indikere sakte varierende spenninger.

3. Digitale voltmetere

Digitale voltmetere

Voltmeternøyaktigheten påvirkes av mange faktorer, inkludert variasjoner i temperatur og forsyningsspenning. DVM viser den målte spenningen ved hjelp av LCD eller LED for å vise resultatet i et flytende punktformat. Åpenbart, hvis det tas spenningsmålinger og resultatene vises digitalt med LED eller LCD-skjermer må instrumentet inneholde en A / D-omformer. Ved hjelp av en programmert mikrokontroller, ADC og LCD-skjerm er følgende krets klar til å gi nøyaktig digital visning av analoge verdier fra 0 til 15 volt DC. Disse brukes på grunn av egenskapene som nøyaktighet, holdbarhet og ekstra funksjoner. Disse eliminerer helt parallaksfeilene. Det vil konvertere signalet som testes, og forsterker det.

Fordeler med digitale voltmetere

Reduserer parallaksfeilene
Automatisk rekkevidde
Automatisert polaritet
Høyoppløselig instrument inkluderer høy presisjon.

Digital elektronisk voltmeter kretsdiagram

Digitalt voltmeter elektronisk kretsdiagram

Den digitale voltmeterdesignen bruker en mikrokontroller som sies å være svært effektiv i håndteringen av databæreroperasjonen når det gjelder å være raskere, feilfri og nøyaktig. I stedet for å bruke de absolutte analoge måtene å finne ut spenningene, gir det digitale voltmeteret mye mer presise og nøyaktige verdier av spenninger i en gitt krets i voltmeterområdet.

Se følgende video for å forstå funksjonaliteten til Digital Voltmeter:

Du kan få god kunnskap om elektroniske kretser og ulike ideer om elektronikkprosjekter ved å besøke denne bloggen regelmessig. Du kan abonnere på denne bloggen for regelmessige oppdateringer.

Fotokreditter: