A voltmérő egy elektronikus eszköz, amelyet az elektromos vagy elektronikus áramkör két pontja közötti potenciál- vagy feszültségkülönbség mérésére használnak. A potenciálkülönbség egysége voltban (V) van mérve.
Az alapvető analóg voltmérő egy érzékeny galvanométerből (árammérő) áll sorozatban, nagy ellenállású.
A voltmérő belső ellenállásának magasnak kell lennie; egyébként jelentős áramot vesz fel, és tesztelés közben megszakítja az áramkör működését.
Az analóg voltmérők analóg módon mutatják ki az olvasásukat (egy tű, amely jelzi az áramkör feszültségének hányadát), míg a digitális voltmérők közvetlenül a számot mutatják meg a feszültségértékeket.
A gyakorlati laboratóriumi voltmérők maximális tartománya 1000–3000 V. A maga részéről a legtöbb kereskedelmi voltmérő eltérő skálájú, amelyet 10-rel megnövenek; például: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V és 0-1000 V.
A nagy potenciálkülönbségeket mérő voltmérőknek sok huzalra és szigetelőre van szükségük.
A számítás területén a standard laboratóriumi voltmérők megfelelőek, mivel a felmerült feszültségek mérsékelt, általában 1 V és 15 V között vannak.
Az analóg voltmérőket általában a feszültségek mérésére használják a volt egy részétől néhány ezer voltig.
Ezzel szemben a digitális voltmérők nagyobb pontossággal rendelkeznek, és laboratóriumokban és elektronikus eszközökben nagyon kis feszültségméréshez használják.
Történelem
A voltmérők mögött meghúzódó alapelveket Hans Christian Oersted, a dán fizikus 1820-ban alakította ki, amikor felfedezte, hogy a huzalban lévő elektromos áram mágneses mezőt hoz létre körülötte.
Az első ampermérőt, amely érzékeny és nem ellenálló voltmérő, André Ampère fizikus 1820-ban használták az áram mérésére.
De szinte minden típusú voltmérő olyan modelleken alapszik, amelyekben a mutatók mozgó tekercsekbe vannak beágyazva.
Ezt a francia fizikus, Jacques-Arsene d'Arsonval fejlesztette ki 1882-ben. Azóta mozgásképessége megnőtt, és egyes modern modellek akár 20 000 V-ot is mérhetnek.
Működés
A voltmérő egy galvanométer, amelyet úgy módosítottak, hogy megmérje az áramkör vagy sorozat két pontja közötti potenciálkülönbséget.
A galvanométer egy olyan eszköz, amelyet Jacques-Arsene d'Arsonval készített, és amelynek során a tekercselt vezetékeket állandó mágneses mezőbe helyezik, amelyet ezután egy rugóhoz rögzítenek, és egy kalibrált tárcsát helyeznek el.
Galvanométer
A galvanométer módosítható ampermérővé is, amelyet nagyobb áramok mérésére használnak.
De amikor ezt a műszert használják a feszültség mérésére, akkor a voltmérő voltmométerré változtatva párhuzamosan kapcsolódik a mért területhez.
Mivel a voltmérőt egy párhuzamos áramkörhöz kell csatlakoztatni, azt nagy ellenállású módon kell felépíteni.
Egy áramkörben az áram mindig a legkisebb ellenállás útját követi. Az áramkör bármely részének potenciálkülönbségének mérésekor fontos, hogy a mérés elvégzésekor minél kevésbé változtassa meg ezt a részt.
A voltmérő elve
A voltmérő általános elve az, hogy azt párhuzamosan kell csatlakoztatni annak a tárgynak, amelyen a feszültséget meg kell mérni.
A párhuzamos csatlakozást azért használják, mert egy voltmérőt magas ellenállási értékre építettek.
Ilyen módon, ha ezt a nagy ellenállást sorba kapcsolják, akkor az áramáram szinte nulla lesz; ez azt jelenti, hogy az áramkör nyitva van.
Ugyanakkor a párhuzamos áramkörben a feszültség ismert, tehát a feszültség a voltmérő és a terhelés között majdnem azonos.
Elméletileg egy ideális voltmérőnél az ellenállásnak végtelennek kell lennie, hogy a húzott áram nulla legyen; így a készülékben nem veszít teljesítmény.
De ez gyakorlatilag nem kivitelezhető, mert nem rendelkezhet végtelen ellenállású anyaggal.
Gyakorlati felhasználások
A voltmérők lehetővé teszik a feszültség vagy az elektromos potenciál különbségének biztonságos mérését az áramkör két pontja között, ugyanakkor nem változtathatják meg az áramkör feszültségét.
A feszültség mérésének képessége kritikus a fejlett technológia megtervezése és kezelése során, de más alkalmazásokkal is rendelkezik.
Például be szeretné kapcsolni a ventilátort, de amikor csatlakoztatja és bekapcsolja, semmi sem történik. Bár a ventilátor megsérülhet, a fali konnektor nem kap áramot.
Voltmérővel lehetett mérni a csatlakozó feszültségét; Ha a feszültség nem 120 V körül van, akkor a dugó rossz lehet.
Egy másik alkalmazás annak meghatározása, hogy az akkumulátor töltött vagy lemerült-e. Ha egy autó nem indul, akkor mérheti az akkumulátor feszültségét voltmérővel, hogy megtudja, van-e probléma.
A feszültséget számos alkalmazásban használják a mindennapi életben. Az erőátviteli vezetékek különböző nagyfeszültségű energiát szállítanak, száz-tól több ezer voltig, amelyek meghaladják a közös fali csatlakozók 120 V-ját.
Az elektronikus eszközök (például számítógépek) pontos feszültségszabályozást igényelnek, de csak néhány volton működnek, és érzékenyek lehetnek még kis feszültségingadozásokra is.
Különböző típusú voltmérők vannak a különböző alkalmazásokhoz.
típusai
Az építési elv szerint különféle típusú voltmérők vannak. Elsősorban az alábbiakba sorolhatók:
- Vas voltmérő (MI).
- Elektromos dinamométer típusú voltmérő.
- Indukciós voltmérő.
- Elektrosztatikus voltmérő.
- Digitális voltmérő (DVM).
- Állandó mágneses voltmérő (PMMC).
- Egyenirányító voltmérő.
A magas és veszélyes feszültség mérésére szolgáló voltmérők (mint például az átviteli vezetékek) extra el vannak szigetelve a tesztpontok és a felhasználó között, hogy megakadályozzák a felhasználót az áramütésnél.
Más voltmérőket úgy állítottak elő, hogy óriási pontossággal mérjék az alacsony feszültséget kis tárgyakon, például a számítógépes chipeken.
Az ilyen esetekben alkalmazott voltmérők nagyon kicsik lehetnek, és úgy vannak kiképezve, hogy kiküszöböljék vagy minimalizálják a környezetben természetesen létező vagy a közeli elektronikus eszközökből származó potenciális különbségek zaját.
A leggyakoribb voltmérő egy kézi eszköz, kijelzővel és két elektronikus vezetékkel. Ezeket a vezetékeket az áramkör két pontjához csatlakoztatják, és a feszültségszint látható a képernyőn.
Irodalom
- Mi az a voltmérő? Helyreállítva a study.com webhelyről
- Meghatározás: voltmérő. Helyreállítva a whatis.techtarget.com webhelyről
- A voltmérő működési elve és a voltmérő típusai. Helyreállítva az electric4u.com webhelyről
- Voltmérő. Helyreállítva az school.wikia.com webhelyről
- Voltmérő. Helyreállítva a ceilingpedia.com webhelyről