Voltmetras yra elektroninis prietaisas, naudojamas matuoti potencialių ar tarp dviejų taškų įtampos skirtumą elektros ar elektroninės grandinės. Potencialo skirtumo vienetas matuojamas voltais (V).
Pagrindinį analoginį voltmetrą sudaro jautrus galvanometras (srovės matuoklis) iš eilės su dideliu pasipriešinimu.
Vidinis voltmetro atsparumas turėtų būti didelis; priešingu atveju bandydamas jis atkreipia didelę srovę ir nutraukia grandinės veikimą.
Analoginiai voltmetrai rodo savo rodmenis analogiškai (adata, kuri nurodo įtampos dalį grandinėje), o skaitmeniniai voltmetrai rodo savo įtampos rodmenis tiesiogiai skaitine forma.
Praktinių laboratorinių voltmetrų maksimalus diapazonas yra nuo 1000 iki 3000 V. Savo ruožtu daugumos komercinių voltmetrų skalės yra skirtingos, padidintos 10 galių; pvz .: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V ir 0-1000 V.
Voltmetrams, kurie matuoja didelius potencialo skirtumus, reikia daug laidų ir izoliatorių.
Skaičiavimo srityje tinka standartiniai laboratoriniai voltmetrai, nes patiriamos įtampos yra vidutinės, paprastai nuo 1 V iki 15 V.
Analoginiai voltmetrai paprastai naudojami matuojant įtampą nuo volto dalies iki kelių tūkstančių voltų.
Priešingai, skaitmeniniai voltmetrai yra didesnio tikslumo ir naudojami labai mažoms įtampoms matuoti laboratorijose ir elektroniniuose prietaisuose.
Istorija
Pagrindinius voltmetrų principus 1820 m. Nustatė danų fizikas Hansas Christianas Oerstedas, sužinojęs, kad laido elektros srovė sukuria aplink jį magnetinį lauką.
Pirmąjį ampermetrą, kuris yra jautrus ir neatsparus voltmetrui, fizikas André Ampère 1820 metais naudojo srovei matuoti.
Tačiau beveik visų tipų voltmetrai yra pagrįsti modeliais, kuriuose indikatoriai yra įmontuoti judančiose ritėse.
Tai sukūrė prancūzų fizikas Jacques'as Arsene'as d'Arsonvalis 1882 m. Nuo to laiko jo judėjimo galimybės padidėjo, o kai kurie modernūs modeliai gali išmatuoti iki 20 000 voltų.
Veikiantis
Voltmetras yra galvanometras, modifikuotas išmatuoti potencialo skirtumą tarp dviejų grandinės ar serijos taškų.
Galvanometras yra Jacques-Arsene d'Arsonval sukurtas instrumentas, susidedantis iš apvyniotų laidų į nuolatinį magnetinį lauką, kuris vėliau pritvirtinamas prie spyruoklės, ir sukalibruotu ratuku.
Galvanometras
Galvanometrą taip pat galima modifikuoti, kad jis taptų ampermetru, kuris naudojamas didesnėms srovėms matuoti.
Bet kai šis instrumentas naudojamas matuoti įtampą, į voltmetrą paverstas galvanometras jungiasi lygiagrečiai jo matuojamajai sričiai.
Kadangi voltmetras turi būti pritvirtintas prie lygiagrečios grandinės, jis turi būti pagamintas taip, kad būtų didelis atsparumas.
Grandinėje grandinė visada eis mažiausio pasipriešinimo keliu. Matuojant bet kurios grandinės dalies potencialų skirtumą, svarbu matuojant tą dalį kuo mažiau pakeisti.
Voltmetro principas
Bendras voltmetro principas yra tas, kad jis turi būti prijungtas lygiagrečiai su objektu, ant kurio turi būti matuojama įtampa.
Lygiagretusis ryšys naudojamas todėl, kad voltmetras yra pastatytas taip, kad būtų aukšta varžos vertė.
Tokiu būdu, jei tas didelis atsparumas yra sujungtas nuosekliai, dabartinis srautas bus beveik lygus nuliui; tai reiškia, kad grandinė buvo atidaryta.
Taip pat lygiagrečioje grandinėje įtampa yra žinoma ta pati, taigi įtampa tarp voltmetro ir apkrovos yra beveik vienoda.
Teoriškai idealaus voltmetro varža turėtų būti begalybė, kad nubrėžta srovė būtų lygi nuliui; tokiu būdu instrumentas nepraranda galios.
Bet tai praktiškai neįmanoma, nes neturite medžiagos, turinčios begalinį pasipriešinimą.
Praktinis panaudojimas
Voltmetrai leidžia saugiai išmatuoti įtampą ar elektrinio potencialo skirtumą tarp dviejų grandinės taškų ir tuo pačiu nekeisti tos grandinės įtampos.
Gebėjimas matuoti įtampą yra labai svarbus kuriant ir tvarkant pažangias technologijas, tačiau ji taip pat naudojama ir kitose srityse.
Pvz., Norite įjungti ventiliatorių, bet kai prijungiate ir įjungiate, nieko neatsitiks. Nors ventiliatorius gali būti pažeistas, sieninis lizdas gali negauti energijos.
Voltmetru galima buvo matuoti kištuko įtampą; Jei jis nėra maždaug 120 V, tada kištukas gali būti blogas.
Kitas būdas yra nustatyti, ar akumuliatorius yra įkrautas, ar jis nėra išsikrovęs. Kai automobilis neužsiveda, galite išmatuoti akumuliatoriaus įtampą voltmetru, kad pamatytumėte, ar čia nėra problemos.
Įtampa naudojama daugelyje programų kasdieniniame gyvenime. Elektros perdavimo linijos tiekia energiją įvairiais aukštos įtampos lygiais - nuo šimtų iki tūkstančių voltų, didesnių nei 120 V įprastų sieninių lizdų.
Elektroniniams prietaisams (pvz., Kompiuteriams) reikalingas tikslus įtampos valdymas, tačiau jie veikia tik keliais voltais ir gali būti jautrūs net mažiems įtampos pokyčiams.
Šioms įvairioms reikmėms yra įvairių tipų voltmetrų.
Tipai
Pagal konstrukcijos principą yra įvairių tipų voltmetrų. Jie daugiausia gali būti klasifikuojami į:
- Geležinis voltmetras (MI).
- Elektrodinamometro tipo voltmetras.
- Indukcinis voltmetras.
- Elektrostatinis voltmetras.
- Skaitmeninis voltmetras (DVM).
- Nuolatinis magnetinis voltmetras (PMMC).
- Lygintuvo voltmetras.
Voltmetrai, skirti matuoti didelę ir pavojingą įtampą (pvz., Perdavimo linijos), turi papildomą izoliaciją tarp bandymo taškų ir vartotojo, kad vartotojas nebūtų elektrinis.
Kiti voltmetrai yra skirti išmatuoti žemos įtampos lygius ant mažų objektų, tokių kaip kompiuterio lustai, nepaprastai tiksliai.
Šiais atvejais naudojami voltmetrai gali būti labai maži ir skirti pašalinti ar sumažinti triukšmą, atsirandantį dėl galimų skirtumų, kurie natūraliai egzistuoja aplinkoje arba kyla iš šalia esančių elektroninių prietaisų.
Labiausiai paplitęs voltmetras yra delninis įrenginys su ekranu ir dviem elektroniniais laidais. Šie laidai yra prijungti prie dviejų grandinės taškų, o įtampos lygis rodomas ekrane.
Nuorodos
- Kas yra voltmetras? Atkurta iš study.com
- Apibrėžimas: voltmetras. Atkurta iš whatis.techtarget.com
- Voltmetro veikimo principas ir voltmetro tipai. Atkurta iš electric4u.com
- Voltmetras. Atkurta iš mokyklų.wikia.com
- Voltmetras. Atgauta iš „lubpedia.com“