Βολτόμετρα - Τύποι και οι περιγραφές τους

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Βολτόμετρο

Βολτόμετρο

Τι είναι το βολτόμετρο;

Ένα βολτόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της διαφοράς τάσης ή ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ δύο σημείων βασικά ηλεκτρικά κυκλώματα . Τα αναλογικά βολτόμετρα μετακινούν έναν δείκτη σε κλίμακα ανάλογη με την τάση του κυκλώματος. Τα βολτόμετρα μπορεί να έχουν ακρίβεια μερικού τοις εκατό της πλήρους κλίμακας και χρησιμοποιούνται με τάσεις από ένα κλάσμα ενός βολτ έως μερικές χιλιάδες βολτ.



Δύο κοινές μετρήσεις τάσης είναι το συνεχές ρεύμα (DC) και το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Παρόλο που οι μετρήσεις τάσης είναι οι απλούστερες από τους διαφορετικούς τύπους αναλογικών μετρήσεων, παρουσιάζουν μοναδικές προκλήσεις λόγω του θορύβου. Τα αναλογικά βολτόμετρα μετακινούν έναν δείκτη σε κλίμακα ανάλογα με την τάση του κυκλώματος. Τα ψηφιακά βολτόμετρα δίνουν μια αριθμητική ένδειξη τάσης με τη χρήση ενός μετατροπέα. Διαφορετικοί τύποι βολτόμετρων είναι


1. Αναλογικά βολτόμετρα



2. VTVM και FET VM

3. Ψηφιακά βολτόμετρα

1. Αναλογικά βολτόμετρα

Το αναλογικό βολτόμετρο περιλαμβάνει τον τύπο εκτροπής των ενδεικτικών βολτόμετρων. Αυτά είναι όπως κινούμενο σίδερο, κινούμενο πηνίο, ηλεκτροστατικοί τύποι βολτόμετρων. Τα κινούμενα πηνία είναι δύο τύπων, δηλαδή μόνιμος μαγνήτης και δυναμόμετρο


Όργανα κίνησης-πηνίου με πεδίο μόνιμου μαγνήτη ανταποκρίνεται μόνο στο συνεχές ρεύμα. Τα κινούμενα όργανα πηνίου αποτελούνται από μόνιμο μαγνήτη για την παραγωγή μαγνητικού πεδίου, και ένα πηνίο που τυλίγεται σε μαλακό σίδερο και περιστρέφεται γύρω από τον δικό του κατακόρυφο άξονα. Όταν το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από αυτό το πηνίο, η ροπή εκτροπής παράγεται σύμφωνα με την εξίσωση δύναμης Lorenz. Αυτή η ροπή είναι άμεσα ανάλογη με την τάση στο συγκεκριμένο κύκλωμα.

Ένα DC βολτόμετρο κατασκευάζεται συνδέοντας την αντίσταση εν σειρά με αυτό το όργανο και επίσης ένα πολύ υψηλή αντίσταση παράλληλα με το κύκλωμα όπου θέλουμε να μετρήσουμε την τάση. Dynamo meter type Moving coil instrument αποτελείται από δύο πηνία το ένα είναι σταθερό και το άλλο περιστρέφεται. Η αλληλεπίδραση των δύο πεδίων που παράγεται από το ζεύγος σταθερού πηνίου και κινούμενου πηνίου παράγει μια ροπή εκτροπής. Αυτά χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα μέτρησης DC μόνο αυτό καθιστά αυτό το όργανο σε λιγότερη χρήση.

Βολτόμετρο κίνησης-πηνίου

Βολτόμετρο κίνησης-πηνίου

Πλεονεκτήματα των οργάνων μετακίνησης πηνίων

  • Η κλίμακα είναι ομοιόμορφη
  • Επεκτείνεται εύκολα για μετρήσεις πολλαπλών ορίων.
  • Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας
  • Τα ρεύματα αδέσποτου φορτίου είναι πολύ μικρά σε σύγκριση με τα κινούμενα όργανα σιδήρου.
Βολτόμετρο κινούμενου σιδήρου

Βολτόμετρο κινούμενου σιδήρου

Ενώ κινούμενα όργανα σιδήρου χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα AC. Τα ηλεκτρομαγνητικά όργανα χωρίζονται σε απλό κινούμενο σίδερο, τύπο δυναμόμετρου και επαγωγικούς τύπους οργάνων. Και πάλι το κινούμενο σίδερο ταξινομείται ως είδη έλξης και απωθητικών οργάνων. Σε αυτό αποτελείται επίσης από μαλακό σίδερο που είναι κινητά και σταθερά πηνία. Η αλληλεπίδραση των ροών που παράγονται από αυτά τα δύο στοιχεία παράγει τη ροπή εκτροπής. Τα εύρη αυτών των οργάνων επεκτείνονται διατηρώντας τις αντιστάσεις σε σειρά με το πηνίο. Μερικά από τα μειονεκτήματα είναι η μη ομοιόμορφη κλίμακα, τα ρεύματα αδέσποτου ρεύματος στο όργανο κλπ

Πλεονεκτήματα των κινούμενων οργάνων σιδήρου

  • Αυτά χρησιμοποιούνται τόσο για μετρήσεις AC όσο και για DC.
  • Χαμηλό κόστος σε σύγκριση με τα κινούμενα όργανα σιδήρου.
  • Ο λόγος ροπής προς βάρος είναι υψηλός
Ηλεκτροστατικό βολτόμετρο

Ηλεκτροστατικό βολτόμετρο

Ηλεκτροστατικά βολτόμετρα λειτουργώντας με βάση την ηλεκτροστατική αρχή χρησιμοποιήστε την αμοιβαία απώθηση μεταξύ δύο φορτισμένων πλακών για εκτροπή ενός δείκτη που είναι συνδεδεμένος σε ένα ελατήριο. Αυτοί οι τύποι οργάνων χρησιμοποιούνται για υψηλής τάσης Μετρήσεις AC καθώς και DC. Αυτά είναι από πυκνωτής ηλεκτροστατικού τύπου δίσκου συνδεδεμένο στο κύκλωμα που πρόκειται να μετρηθεί. Τα ηλεκτροστατικά βολτόμετρα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε τρεις τύπους με βάση τη μηχανική διαμόρφωση. Αυτά είναι απώθηση, έλξη και συμμετρικά. Το σύστημα εκτροπής αποτελείται από εκτροπέα ο οποίος αιωρείται από ένα νήμα στρέψης ή μπορεί να περιστραφεί από τα ρουλεμάν. Ρυθμίζει τα στοιχεία αυτού του τύπου οργάνου με κάποια ειδικά στοιχεία όπως χωρητικά στοιχεία, όπως παράλληλες πλάκες, ομόκεντρους κυλίνδρους, αρθρωτές πλάκες κ.λπ. Η ροπή απόσβεσης κίνησης παρέχεται από πτερύγια απόσβεσης αέρα ή υγρού ή από απόσβεση ρεύματος.

Πλεονεκτήματα των ηλεκτροστατικών οργάνων

  • Αυτά μόνο τα ρεύματα στο DC είναι ρεύμα διαρροής και ρεύμα που απαιτείται για τη φόρτιση των χωρητικών στοιχείων
  • Υψηλή ευαισθησία
  • Δυνατότητα μέτρησης των μικρότερων τάσεων φόρτισης
  • Δυνατότητα μέτρησης τάσης υψηλού εύρους σχεδόν 200KV

2. VTVM και FET-VM

Μετρητής βολτ σωλήνων κενού (VTVM)

Μετρητής βολτ σωλήνων κενού (VTVM)

Αυτοί οι τύποι οργάνων χειρίζονται μετρήσεις τάσης DC, τάσης AC και αντίστασης. Σε αυτόν τον τύπο συσκευής μέτρησης τάσης ο ηλεκτρονικός ενισχυτής χρησιμοποιείται μεταξύ της εισόδου και του μετρητή. Λόγω αυτής της διάταξης, το ρεύμα που αντλείται από το υπό δοκιμή κύκλωμα μειώνεται. ο εύρος αντιστάσεων χρησιμοποιείται στην πλευρά εισόδου σε εύρος 1-20 mega ohms. Με αυτές τις παραλλαγές αντιστάσεων μπορούμε να επιλέξουμε το εύρος που θα μετρηθεί. Εάν αυτό το όργανο χρησιμοποιεί το σωλήνα κενού στον ενισχυτή, τότε ονομάζεται βολτόμετρο σωλήνα κενού. Αυτά χρησιμοποιούνται σε μετρήσεις AC υψηλής ισχύος. Ως η εφεύρεση συσκευών στερεάς κατάστασης που χρησιμοποιούνται στους ενισχυτές, αυτοί οι τύποι βολτόμετρων ονομάζονται FET-VM.

Πλεονεκτήματα

  • Αυτά έχουν υψηλή αντίσταση εισόδου, επομένως το σφάλμα φόρτωσης είναι μικρότερο
  • Η μη γραμμικότητα σχεδόν εξαλείφεται
  • Δυνατότητα ένδειξης αργά μεταβαλλόμενων τάσεων.

3. Ψηφιακά βολτόμετρα

Ψηφιακά βολτόμετρα

Ψηφιακά βολτόμετρα

Η ακρίβεια του βολτόμετρου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, όπως η διακύμανση της θερμοκρασίας και της τάσης τροφοδοσίας. Τα DVM εμφανίζουν τη μετρούμενη τάση χρησιμοποιώντας LCD ή LED για να εμφανίσουν το αποτέλεσμα σε μορφή κινούμενου σημείου. Προφανώς, εάν λαμβάνονται μετρήσεις τάσης και τα αποτελέσματα εμφανίζονται ψηφιακά με LED ή Οθόνες LCD , το όργανο πρέπει να περιέχει έναν μετατροπέα A / D. Χρησιμοποιώντας προγραμματισμένο μικροελεγκτή, οθόνη ADC και LCD, το ακόλουθο κύκλωμα είναι έτοιμο να παρέχει ακριβή ψηφιακή οθόνη αναλογικών τιμών από 0 έως 15 βολτ DC. Χρησιμοποιούνται λόγω των ιδιοτήτων όπως η ακρίβεια, η ανθεκτικότητα και τα επιπλέον χαρακτηριστικά. Αυτά εξαλείφουν πλήρως τα λάθη παράλλαξης. Θα μετατρέψει το υπό δοκιμή σήμα και στη συνέχεια θα το ενισχύσει.

Πλεονεκτήματα των ψηφιακών βολτόμετρων

  • Μειώνει τα λάθη παράλλαξης
  • Αυτόματο εύρος τιμών
  • Αυτοματοποιημένη πολικότητα
  • Το όργανο υψηλής ανάλυσης περιλαμβάνει υψηλή ακρίβεια.

Διάγραμμα ψηφιακού ηλεκτρονικού βολτόμετρου

Διάγραμμα ηλεκτρονικών κυκλωμάτων ψηφιακού βολτόμετρου

Διάγραμμα ηλεκτρονικών κυκλωμάτων ψηφιακού βολτόμετρου

Ο ψηφιακός σχεδιασμός βολτόμετρου χρησιμοποιεί έναν μικροελεγκτή ο οποίος λέγεται ότι είναι πολύ αποτελεσματικός στο χειρισμό της λειτουργίας του φορέα δεδομένων από την άποψη της ταχύτερης, χωρίς σφάλματα και ακριβείας. Αντί να χρησιμοποιεί τους απόλυτους αναλογικούς τρόπους εύρεσης των τάσεων, το ψηφιακό βολτόμετρο παρέχει πολύ πιο ακριβείς και ακριβείς τιμές τάσεων σε ένα δεδομένο κύκλωμα στην περιοχή του βολτόμετρου.

Παρακολουθήστε το παρακάτω βίντεο για να κατανοήσετε τη λειτουργικότητα του ψηφιακού βολτόμετρου:

Μπορείτε να αποκτήσετε καλή γνώση ηλεκτρονικά κυκλώματα και διάφορες ιδέες για έργα ηλεκτρονικής, επισκέπτοντας αυτό το ιστολόγιο τακτικά. Μπορείτε να εγγραφείτε σε αυτό το ιστολόγιο για τακτικές ενημερώσεις.

Φωτογραφικές μονάδες:

  • Βολτόμετρο από solidswiki
  • Βολτόμετρο μετακίνησης-πηνίου από wikimedia
  • Μετακίνηση σιδήρου βολτόμετρο από ηλεκτρικό4u
  • Ηλεκτροστατικό βολτόμετρο από ayunor
  • Μετρητής κενού σωλήνα βολτ (VTVM) από ωο
  • Ψηφιακά βολτόμετρα από imimg