Voltmeter

Wat is een voltmeter?

Een voltmeter is een instrument dat wordt gebruikt om spanning of elektrisch potentiaalverschil tussen twee punten in te meten basis elektrische circuits Analoge voltmeters verplaatsen een wijzer over een schaal evenredig met de spanning van het circuit. Voltmeters hebben mogelijk een nauwkeurigheid van enkele procenten van de volledige schaal en worden gebruikt met spanningen van een fractie van een volt tot enkele duizenden volt.

Twee veelgebruikte spanningsmetingen zijn gelijkstroom (DC) en wisselstroom (AC). Hoewel spanningsmetingen de eenvoudigste van de verschillende soorten analoge metingen zijn, vormen ze vanwege ruisoverwegingen unieke uitdagingen. Analoge voltmeters verplaatsen een wijzer over een schaal in verhouding tot de spanning van de schakeling. Digitale voltmeters geven een numerieke weergave van de spanning met behulp van een omzetter. Verschillende soorten voltmeters zijn

1. Analoge voltmeters

2. VTVM's en FET VM's

3. Digitale voltmeters

1. Analoge voltmeters

Analoge voltmeter omvat een deflecterende soort indicatieve voltmeters. Deze zijn vergelijkbaar met bewegend ijzer, bewegende spoel, elektrostatische soorten voltmeters. Bewegende spoelinstrumenten zijn van twee typen, namelijk permanente magneet- en dynamometertypen

“naderingssensor schakelschema pdf ”

Bewegende spoel instrumenten met een permanent magnetisch veld reageren alleen op gelijkstroom. Bewegende spoelinstrumenten bestaan uit een permanente magneet om een magnetisch veld te produceren, en een spoel die is gewikkeld op een stuk zacht ijzer en draait om zijn eigen verticale as. Wanneer de stroom door deze spoel begint te stromen, wordt een afbuigkoppel geproduceerd volgens de Lorenz-krachtvergelijking. Dit koppel is recht evenredig met de spanning over dat specifieke circuit.

Een DC voltmeter wordt geconstrueerd door de weerstand in serie van dit instrument en ook een zeer hoge weerstand parallel met het circuit waar we de spanning willen meten. Dynamo meter type Bewegende spoel instrument bestaat uit twee spoelen, de ene is vast en de andere draait. De interactie van de twee velden geproduceerd door het paar vaste spoel en bewegende spoel produceren een afbuigkoppel. Deze worden alleen in DC-meetcircuits gebruikt, dit maakt dit instrument tot minder gebruik.

Voltmeter met bewegende spoel

Voordelen van bewegende spoelinstrumenten

Schaal is uniform
Gemakkelijk uit te breiden voor metingen met meerdere bereiken.
Laag energieverbruik
Zwerfbelastingsstromen zijn erg klein in vergelijking met bewegende ijzeren instrumenten.

Bewegende ijzeren voltmeter

Terwijl bewegende ijzeren instrumenten worden gebruikt in wisselstroomcircuits. Elektromagnetische instrumenten zijn onderverdeeld in eenvoudig bewegend ijzer, dynamometertype en inductietypes. Opnieuw bewegend ijzer geclassificeerd als aantrekkings- en afstotingsinstrumenten. Hierin bestaat ook uit weekijzer dat uit beweegbare en vaste spoelen is. De interactie van fluxen geproduceerd door deze twee elementen produceert het afbuigkoppel. Het bereik van deze instrumenten wordt vergroot door de weerstanden in serie met de spoel te houden. Enkele van de nadelen zijn niet-uniforme schaal, strooiveldstroomeffecten op het instrument enz.

Voordelen van bewegende ijzeren instrumenten

Deze worden gebruikt voor zowel AC- als DC-metingen.
Lage kosten in vergelijking met bewegende ijzeren instrumenten.
Koppel-gewichtsverhouding is hoog

Elektrostatische voltmeter

Elektrostatische voltmeters werkend volgens het elektrostatische principe, gebruik de wederzijdse afstoting tussen twee geladen platen om een wijzer die aan een veer is bevestigd, af te buigen. Dit soort instrumenten wordt gebruikt voor hoog voltage Zowel AC-metingen als DC. Deze zijn van elektrostatische condensator van het schijftype aangesloten over het te meten circuit. De elektrostatische voltmeters kunnen worden onderverdeeld in drie typen op basis van de mechanische configuratie. Dat zijn afstoting, aantrekkingskracht en symmetrisch. Het afbuigsysteem bestaat uit een deflector die is opgehangen aan een torsiegloeidraad of het kan worden gedraaid door de lagers. Regelt de elementen in dit type instrument met een aantal speciale elementen zoals capacitieve elementen, inclusief parallelle platen, concentrische cilinders, scharnierende platen, enz. Bewegingsdemping koppel wordt geleverd door lucht- of vloeistofdempende schoepen of door wervelstroomdemping.

Voordelen van elektrostatische instrumenten

Deze trekken alleen de stromen bij DC is lekstroom en stroom die nodig is om de capacitieve elementen op te laden
Hoge gevoeligheid
Geschikt voor het meten van de kleinste laadspanningen
Hoog bereik van spanningsmeting van bijna 200 KV

2. VTVM's en FET-VM's

Vacuümbuis Voltmeter (VTVM)

Dit soort instrumenten kan gelijkspanning, wisselspanning en weerstandsmetingen uitvoeren. In dit type spanningsmeetapparaat wordt elektronische versterker gebruikt tussen de ingang en de meter. Door deze opstelling wordt de stroom die uit het te testen circuit wordt gehaald, verminderd. De reeks weerstanden gebruikt aan de ingangszijde in het bereik van 1-20 mega-ohm. Door deze weerstandsvariatie kunnen we het te meten bereik selecteren. Als dit instrument de vacuümbuis in de versterker gebruikt, wordt dit een vacuümbuis-voltmeter genoemd. Deze worden gebruikt bij AC-metingen met hoog vermogen. Zoals de uitvinding van solid-state apparaten die in de versterkers worden gebruikt, worden dit type voltmeters FET-VM genoemd.

Voordelen

Deze hebben een hoge ingangsimpedantie, waardoor de laadfout minder is
Niet-lineariteit is bijna geëlimineerd
Mogelijkheid om langzaam variërende spanningen aan te geven.

3. Digitale voltmeters

Digitale voltmeters

De nauwkeurigheid van de voltmeter wordt beïnvloed door vele factoren, waaronder variaties in temperatuur en voedingsspanning. DVM's geven de gemeten spanning weer met behulp van LCD's of LED's om het resultaat in een drijvende-komma-indeling weer te geven. Uiteraard als er spanningsmetingen worden gedaan en de resultaten worden digitaal weergegeven met LED of LCD-schermen moet het instrument een A / D-omzetter bevatten. Met behulp van een geprogrammeerde microcontroller, ADC en LCD-display is het volgende circuit klaar om een nauwkeurige digitale weergave van analoge waarden van 0 tot 15 volt DC te bieden. Deze worden gebruikt vanwege de eigenschappen als nauwkeurigheid, duurzaamheid en extra features. Deze elimineren de parallaxfouten volledig. Het zal het te testen signaal omzetten en het vervolgens versterken.

Voordelen van digitale voltmeters

Vermindert de parallaxfouten
Automatisch bereik
Geautomatiseerde polariteit
Instrument met hoge resolutie omvat hoge precisie.

Schakelschema digitale elektronische voltmeter

Digitaal voltmeter Elektronisch schakelschema

Het ontwerp van de digitale voltmeter maakt gebruik van een microcontroller waarvan wordt gezegd dat deze zeer efficiënt is in het afhandelen van de datadragers in termen van sneller, foutloos en nauwkeurig zijn. In plaats van de absoluut analoge manieren te gebruiken om de spanningen te achterhalen, biedt de digitale voltmeter veel nauwkeurigere en nauwkeurigere waarden van spanningen in een bepaald circuit in het bereik van de voltmeter.

Bekijk de volgende video om de functionaliteit van digitale voltmeter te begrijpen:

U kunt er goede kennis over krijgen elektronische schakelingen en verschillende ideeën over elektronicaprojecten door regelmatig deze blog te bezoeken. U kunt zich op deze blog abonneren voor regelmatige updates.

Fotocredits: