Вольтметр - Бәрін біл!

Вольтметр — екі нүкте арасындағы кернеуді өлшейтін аспап
Вольтметр — екі нүкте арасындағы кернеуді өлшейтін аспап

Вольтметр

Вольтметр — екі нүкте арасындағы кернеуді (немесе электр потенциалының айырмашылығын) өлшейтін аспап, өлшем бірлігі вольт (V) болып табылатын сан.

Ток өлшеу аспаптарының басым көпшілігі сандық вольтметрдің айналасына салынған, бұл ретте өлшеуге жататын физикалық саны лайықты датчиктің көмегімен кернеуге айналдырылады.

Бұл вольтметр функциясын ұсынудан басқа, оны амметр ретінде пайдалану үшін кем дегенде бір кернеу ток түрлендіргіші және охмметр ретінде жұмыс істеу үшін тұрақты ток генераторы бар сандық мультиметрдің жағдайы.
Олар, әдетте, қарсылығы жоғары қатардағы миллиметр амметрден тұрады.
Олар, әдетте, қарсылығы жоғары қатардағы миллиметр амметрден тұрады.

Аналогтық вольтметрлер

Олар әлі күнге дейін өлшенетін кернеудің шамасы немесе вариациясы тәртібінің жылдам көрсеткіштері ретінде пайдаланылса да, жойылып кету қаупі төніп тұр. Олар, әдетте, кедергiсi жоғары қатардағы бiр миллиметрден тұрады. Алайда бұл кедергі, бірнеше kΩ ретімен, сандық вольтметрлердің ішкі кедергісінен едәуір төмен, әдетте 10 МЗ-ға тең.

Сол себептен аналогты вольтметрлер цифрлы вольтметрлерге қарағанда олар енгізілетін схемаларға үлкен тәртіпсіздік енгізеді.
Бұл бұзылыстарды шектеу үшін біз жоғары сатыдағы әмбебап контроллерлерде (вольтметр-микро-амметр-охмметр-капациметр комбинациясы) толық масштаб үшін 15 микро амплитуда сезімталдығы бар гальванометрлерді пайдалануға дейін бардық. (Мысалы, Metrix MX 205 A)
Ол жоғары шамадағы қосымша кедергісі бар қатардағы гальванометрден тұрады
Ол жоғары шамадағы қосымша кедергісі бар қатардағы гальванометрден тұрады

Магнитоэлектрлік вольтметрлер

Магнитоэлектрлік вольтметр гальванометрден тұрады, демек, өте сезімтал магнитоэлектрлік миллиметр, шаманың қосымша кедергісі бар қатарда (бірнеше кЗ-дан бірнеше жүз кЗ-ға дейін).
Бірнеше өлшеу манометрлері бар вольтметр қосымша кедергі мәнін өзгерту арқылы жасалады. ТОК ӨЛШЕУЛЕРІН КЕЗЕКТЕСТІРУ ҮШІН диодты ректификатор көпірі тоғысады, бірақ бұл әдіс тек синусоидальды кернеулерді өлшей алады. Алайда олардың бірқатар артықшылықтары бар : олар аккумулятор батареясының жұмыс істеуін қажет етпейді.

Бұдан басқа, осы бағамен олардың өткiзу мүмкiндiгi әлдеқайда кең, бұл стандартты сандық модель бiрнеше жүздеген герцпен шектелетiн бiрнеше жүз килогерцтен асатын айнығышты өлшеуге мүмкiндiк бередi.
Дәл осы себептен олар әлі күнге дейін жоғары жиілікте (HI-FI) жұмыс істейтін радиоэлектрондық жабдықтарды сынау кезінде кеңінен қолданылады.

Ферроэлектрлік вольтметрлер

Ферроэлектрлік вольтметр жоғары шаманың қосымша кедергісі бар қатардағы ферроэлектрлік миллиметр амметрден (бірнеше жүз Ω бірнеше жүз кЗ-ға дейін) тұрады. Бір типті амметрлер токтар үшін істелетіндіктен, олар кез келген пішіндегі (бірақ төмен жиіліктегі) кернеулердің тиімді мәнін өлшеуге мүмкіндік береді < 1 kHz).

Қосарлы пандус аналогы-сандық түрлендіргіші бар
Қосарлы пандус аналогы-сандық түрлендіргіші бар

Сандық вольтметрлер

Олар, әдетте, қосарлы пандус аналог-сандық түрлендіргіштен, өңдеу жүйесінен және дисплей жүйесінен тұрады.

КҚД тиімді мәндерін өлшеу

Негізгі вольтметр

Оны электр тарату желілерінің жиілік диапазонындағы синусоидальды кернеулерді өлшеу үшін ғана пайдалануға болады. Өлшеуге жататын кернеу диодты көпірмен түзетіледі, содан кейін тұрақты ток кернеуі ретінде қарастырылады. Содан кейін вольтметр түзетілген кернеудің орташа мәнінен 1,11 есе тең шаманы көрсетеді. Егер кернеу синусоидалды болса, онда көрсетілетін нәтиже — кернеудің тиімді мәні; олай болмаса, ешқандай мағына бермейді.
ТРМС :  шын квадрат түбір орташа мәні - RMS :  шаршы түбір орташа
ТРМС : шын квадрат түбір орташа мәні - RMS : шаршы түбір орташа

Шынайы тиімді вольтметр

Нарықтағы құрылғылардың басым бөлігі бұл өлшеуді үш қадаммен орындайды :

1 - Кернеу дәлдіктегі аналогтық көбейткішпен шаршыланады.
2 - Аспап кернеудің орташа квадратын аналогтық-сандық түрлендіруді орындайды
3 - Осы шаманың квадрат түбірі кейін сан жағынан орындалады.

Дәлдік аналогты көбейткіш қымбат компонент болғандықтан, бұл вольтметрлер алдыңғыларына қарағанда үш-төрт есе қымбат. Есептеуді жалпы цифрландыру дәлдікті арттыру кезінде өзіндік құнын төмендетеді.

Өлшеудің басқа әдістері де қолданылады, мысалы :

- Өлшеуге жататын кернеуді аналогтық-сандық түрлендіру, содан кейін «орташа квадраттың шаршы түбірі» есебін толық сандық өңдеу.
- Ауыспалы кернеуден пайда болатын және тұрақты токтың кернеуiнен пайда болатын жылу эффектісiн теңестiру, ол содан кейiн өлшенедi.

Вольтметрдің "нағыз тиімді" деген екі түрі бар :

- TRMS (ағылш. True Root Mean Square мағынасы "нағыз квадрат түбір орташа") - Ол айнымалы кернеудің шынайы тиімді мәнін өлшейді.
- RMS (ағылш. Root Mean Square мағынасы "квадрат түбір орташа") - мән RMS кернеудің тұрақты компонентін (орташа мәнін) жойып, кернеу пісіп-жетілуінің тиімді мәнін алуға мүмкіндік беретін сүзгі арқылы алынады.

Тарихи

Алғашқы сандық вольтметрді 1953 жылы Энди Кей жобалап, салған.
Вольтметрмен өлшеу оны потенциалды айырмашылығы қалаған контур бөлігіне параллель қосу арқылы жүргізіледі.
Осылайша, құрылғының болуы контур шегіндегі потенциалдар мен токтардың таралуын өзгертпеуі үшін теория жүзінде оның датчигінде бірде-бір ток ағып кетуі тиіс емес. Бұл аталған датчиктің ішкі кедергісі шексіз, немесе ең болмағанда өлшеуге жататын контур кедергісімен салыстырғанда барынша үлкен екенін білдіреді.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Біз сізге ешқандай хабарландырусыз cookie-сыз сайт ұсынғанымызды мақтан тұтамыз.

Дәл сіздердің қаржылық қолдауларыңыз бізді сақтап қалады.

нұқ !