Woltomierz

Co to jest woltomierz?

Woltomierz to przyrząd służący do pomiaru napięcia lub różnicy potencjałów elektrycznych między dwoma punktami podstawowe obwody elektryczne . Woltomierze analogowe przesuwają wskazówkę na skali proporcjonalnie do napięcia obwodu. Woltomierze mogą mieć dokładność do kilku procent pełnej skali i są używane przy napięciach od ułamka wolta do kilku tysięcy woltów.

Dwa powszechne pomiary napięcia to prąd stały (DC) i prąd przemienny (AC). Chociaż pomiary napięcia są najprostszymi z różnych rodzajów pomiarów analogowych, stanowią one wyjątkowe wyzwanie ze względu na szum. Woltomierze analogowe przesuwają wskazówkę na skali proporcjonalnie do napięcia obwodu. Woltomierze cyfrowe dają numeryczne wskazanie napięcia za pomocą konwertera. Istnieją różne typy woltomierzy

1. Woltomierze analogowe

2. VTVM i maszyny wirtualne FET

3. Woltomierze cyfrowe

1. Woltomierze analogowe

Woltomierz analogowy zawiera odchylany typ woltomierzy wskazujących. Są to takie jak ruchome żelazko, ruchoma cewka, elektrostatyczne typy woltomierzy. Istnieją dwa rodzaje przyrządów z ruchomą cewką, mianowicie z magnesami trwałymi i dynamometrami

“techniki testowania w testowaniu oprogramowania ”

Instrumenty z ruchomą cewką z polem z magnesem trwałym reagują tylko na prąd stały. Instrumenty z ruchomą cewką składają się z magnesu trwałego wytwarzającego pole magnetyczne oraz cewki, która jest nawinięta na kawałek miękkiego żelaza i obraca się wokół własnej osi pionowej. Kiedy prąd zaczyna płynąć przez tę cewkę, odchylający moment obrotowy jest wytwarzany zgodnie z równaniem siły Lorenza. Ten moment obrotowy jest wprost proporcjonalny do napięcia w tym konkretnym obwodzie.

Woltomierz DC jest konstruowany poprzez połączenie rezystora szeregowo z tym przyrządem, a także bardzo wysoki rezystor równolegle z obwodem, w którym chcemy zmierzyć napięcie. Typ miernika dynamo Przyrząd z ruchomą cewką składa się z dwóch cewek, jednej nieruchomej, a drugiej obrotowej. Interakcja dwóch pól wytwarzanych przez parę nieruchomej cewki i ruchomej cewki wytwarza odchylający moment obrotowy. Są one używane w obwodach pomiarowych prądu stałego, tylko to sprawia, że przyrząd ten jest mniej używany.

Woltomierz z ruchomą cewką

Zalety instrumentów z ruchomą cewką

Skala jest jednolita
Łatwe rozszerzenie do pomiarów wielozakresowych.
Niskie zużycie energii
Prądy błądzące są bardzo małe w porównaniu z ruchomymi instrumentami żelaznymi.

Ruchomy woltomierz żelaza

Podczas ruchome instrumenty żelazne są stosowane w obwodach prądu przemiennego. Przyrządy elektromagnetyczne dzielą się na proste poruszające się żelazko, dynamometryczne i indukcyjne. Znowu poruszające się żelazo sklasyfikowane jako instrumenty przyciągające i odpychające. W tym również składa się z miękkiego żelaza, które ma ruchome i stałe cewki. Oddziaływanie strumieni wytwarzanych przez te dwa elementy wytwarza odchylający moment obrotowy. Zakresy tych instrumentów są rozszerzane poprzez utrzymywanie rezystorów w szeregu z cewką. Niektóre z wad to niejednolita skala, wpływ prądu błądzącego na instrument itp.

Zalety przenoszenia instrumentów żelaznych

Są one używane zarówno do pomiarów AC, jak i DC.
Niski koszt w porównaniu do ruchomych instrumentów żelaznych.
Stosunek momentu obrotowego do masy jest wysoki

Woltomierz elektrostatyczny

Woltomierze elektrostatyczne Działając na zasadzie elektrostatycznej, wykorzystuje się wzajemne odpychanie między dwiema naładowanymi płytkami w celu odchylenia wskazówki przymocowanej do sprężyny. Tego typu instrumenty są używane do Wysokie napięcie Pomiary AC oraz DC. Te są z kondensator elektrostatyczny typu dyskowego podłączony w poprzek obwodu, który ma być mierzony. Woltomierze elektrostatyczne można podzielić na trzy typy w zależności od konfiguracji mechanicznej. Są to odpychanie, przyciąganie i symetria. System odchylania składa się z deflektora, który jest zawieszony na żarniku skrętnym lub może być obracany za pomocą łożysk. Aranżacje elementów w tego typu instrumentach są oparte na specjalnych elementach, takich jak elementy pojemnościowe, w tym równoległe płytki, koncentryczne cylindry, płytki zawiasowe itp. Moment tłumienia ruchu jest zapewniany przez łopatki tłumiące powietrze lub ciecz lub przez tłumienie prądami wirowymi.

Zalety instrumentów elektrostatycznych

Pobierają one tylko prądy przy DC to prąd upływowy i prąd wymagany do ładowania elementów pojemnościowych
Wysoka czułość
Zdolny do pomiaru najmniejszych napięć ładowania
Duży zakres możliwości pomiaru napięcia prawie 200KV

2. VTVM i FET-VM

Woltomierz z lampą próżniową (VTVM)

Te typy przyrządów obsługują pomiary napięcia stałego, prądu przemiennego i rezystancji. W tego typu mierniku napięcia pomiędzy wejściem a miernikiem stosowany jest wzmacniacz elektroniczny. Dzięki temu układowi prąd pobierany z badanego obwodu jest zmniejszony. Plik zakres odporności używany po stronie wejściowej w zakresie 1-20 megaomów. Poprzez zmianę tych rezystancji możemy wybrać zakres do pomiaru. Jeśli ten instrument wykorzystuje lampę próżniową we wzmacniaczu, nazywa się to woltomierzem lampowym. Są one używane w pomiarach prądu przemiennego dużej mocy. Jako wynalazek urządzeń półprzewodnikowych stosowanych we wzmacniaczach, tego typu woltomierze nazywane są FET-VM.

Zalety

Mają wysoką impedancję wejściową, dlatego błąd ładowania jest mniejszy
Nieliniowość jest prawie wyeliminowana
Zdolność do wskazywania wolno zmieniających się napięć.

3. Woltomierze cyfrowe

Woltomierze cyfrowe

Na dokładność woltomierza wpływa wiele czynników, w tym wahania temperatury i napięcia zasilania. DVM wyświetlają zmierzone napięcie za pomocą wyświetlaczy LCD lub diod LED, aby wyświetlić wynik w formacie zmiennoprzecinkowym. Oczywiście, jeśli wykonywane są pomiary napięcia, a wyniki są wyświetlane cyfrowo za pomocą diody LED lub Wyświetlacze LCD instrument musi zawierać przetwornik A / D. Korzystając z zaprogramowanego mikrokontrolera, ADC i wyświetlacza LCD, następujący obwód jest gotowy do zapewnienia dokładnego cyfrowego wyświetlania wartości analogowych od 0 do 15 V DC. Są one używane ze względu na takie właściwości, jak dokładność, trwałość i dodatkowe funkcje. To całkowicie eliminuje błędy paralaksy. Przekształci testowany sygnał, a następnie go wzmocni.

Zalety woltomierzy cyfrowych

Zmniejsza błędy paralaksy
Automatyczne zakresy
Automatyczna polaryzacja
Instrument o wysokiej rozdzielczości zapewnia wysoką precyzję.

Schemat obwodu cyfrowego woltomierza elektronicznego

Schemat obwodu elektronicznego woltomierza cyfrowego

Konstrukcja woltomierza cyfrowego wykorzystuje mikrokontroler, o którym mówi się, że jest bardzo wydajny w obsłudze operacji nośnika danych pod względem szybkości, bezbłędności i dokładności. Zamiast korzystać z absolutnych analogowych sposobów znajdowania napięć, woltomierz cyfrowy podaje znacznie dokładniejsze i dokładniejsze wartości napięć w danym obwodzie w zakresie woltomierza.

Obejrzyj poniższy film, aby zrozumieć działanie woltomierza cyfrowego:

Możesz uzyskać dobrą wiedzę na temat elektroniczne obwody i różne pomysły na projekty elektroniki odwiedzając regularnie tego bloga. Możesz subskrybować tego bloga, aby regularnie aktualizować.

Kredyty fotograficzne: