Kako deluje voltmeter?

Kako deluje voltmeter:

Voltmeter je naprava, ki se uporablja za merjenje potencialne razlike (napetost) med dvema točkama v električnem tokokrogu. Deluje tako, da pretvori napetost v merljivo količino, običajno v tok, ki se nato prikaže na lestvici.

Tukaj je razčlenitev delovanja voltmetra:

1. Osnovno načelo:

Voltmeter je priključen vzporedno s komponento, katere napetost je treba izmeriti. To pomeni, da imata voltmeter in komponenta isti dve točki v vezju. To zagotavlja, da je tok, ki teče skozi voltmeter, zanemarljiv v primerjavi s tokom, ki teče skozi merjeno komponento.

2. Notranji mehanizem:

* Analogni voltmeter:

* Mehanizem gibljive tuljave: Večina analognih voltmetrov uporablja mehanizem z gibljivo tuljavo. Tuljava žice je obešena v magnetnem polju. Ko tok teče skozi tuljavo, ustvari magnetno polje, ki medsebojno deluje s poljem trajnega magneta in povzroči, da se tuljava vrti. Kot vrtenja je sorazmeren toku, ki teče skozi tuljavo, ta pa je sorazmeren z napetostjo, ki se meri. Kazalec, pritrjen na tuljavo, se premika po umerjeni skali, da pokaže napetost.

* Elektrostatični mehanizem: Nekateri voltmetri uporabljajo elektrostatični mehanizem. Premično lopatico privlači nepremična lopatica zaradi elektrostatične sile med njima. Ta sila je sorazmerna z napetostjo, ki se meri. Gibanje lopatice se poveča in prikaže na lestvici.

* Digitalni voltmeter (DVM):

* Analogno-digitalni pretvornik (ADC): Digitalni voltmetri uporabljajo ADC za pretvorbo analognega napetostnega signala v digitalno vrednost. Ta postopek vključuje vzorčenje napetosti pri določeni frekvenci, kvantiziranje vzorcev v diskretne ravni in nato pretvorbo teh ravni v digitalno kodo. Digitalna koda se nato prikaže na digitalnem zaslonu.

* Mikroprocesor: DVM običajno uporablja mikroprocesor za nadzor ADC in obdelavo digitalnih podatkov. Mikroprocesor upravlja tudi funkcije, kot so prikaz, izbira obsega in zaznavanje napak.

3. Merjenje napetosti:

* Padec napetosti: Voltmeter v bistvu meri padec napetosti čez komponento. Ta padec napetosti je razlika v potencialni energiji med dvema točkama, kjer je priključen voltmeter.

* Tok skozi voltmeter: Ker je voltmeter priključen vzporedno, ima zelo visok upor. To zagotavlja, da je tok, ki teče skozi voltmeter, minimalen in ne vpliva bistveno na tok, ki teče skozi vezje.

4. Pomen visoke odpornosti:

Visok upor voltmetra je ključnega pomena, saj zagotavlja, da voltmeter ne vpliva bistveno na merjeno vezje. Če bi imel voltmeter nizek upor, bi potegnil znaten tok, kar bi vplivalo na padec napetosti na komponenti in povzročilo netočno meritev.

5. Domet in občutljivost:

Voltmetri so na voljo v različnih obsegih za merjenje različnih ravni napetosti, od milivoltov do kilovoltov. Občutljivost voltmetra se nanaša na njegovo sposobnost zaznavanja majhnih sprememb napetosti.

Na kratko: Voltmeter meri potencialno razliko med dvema točkama v vezju tako, da pretvori napetost v merljivo količino (tok ali elektrostatično silo) in jo prikaže na skali. Njegova visoka odpornost zagotavlja, da ne vpliva bistveno na merjeno vezje.