Řekněme, že mám obvod s dvoupólovým Théveninovým ekvivalentem, který má rozdíl stejnosměrného napětí U a vnější odpor Ro. Co dělá voltmetr? Předpokládám, že má vnitřní, velmi velký odpor (Rv), který je zapojen paralelně s Ro. Ale co se měří na Rv a jak?
Komentáře
- Theveninův model je sériový odpor, takže měřič by byl zapojen do série s tento. Je to ' model Norton, který má zkratový odpor, ke kterému by byl měřič připojen paralelně.
Odpověď
Existuje mnoho způsobů, jak provést skutečné měření.
Jedním z tradičnějších je mikroampérmetr s pohyblivou cívkou, který se skládá z vinutí na železné jádro, které se otáčí mezi póly permanentního magnetu a působí proti síle pružiny. Obvody a volič měřicího přístroje spojují různé odpory, aby se změnilo vstupní napětí na malý proud. Surový související nástroj lze vyrobit navinutím několika závitů drátu na magnetický kompas s plastovým tělem, přičemž zavedené pole tvoří vektorový součet s polem Země a výsledkem bude nový úhel ukazatele.
Další důležitý vývoj spočíval v použití zesilovače vakuové trubice s vysokou impedancí mezi testovaným obvodem a pohybem měřiče, čímž se vytvořil vakuový měřič napětí nebo VTVM. Později byla trubka nahrazena tranzistorem s efektem pole.
Třetím hlavním vývojem by bylo nahrazení pohybu měřiče analogově-digitálním převodníkem. Obvykle se skládá z komparátoru, který porovnává neznámý vstup se známými referenčními napětími; buď postupně, jak se referenční napětí mění z digitálního na analogový převodník pod vyhledávací algoritmus, nebo nabíjením kondenzátoru při měření času, nebo pro vysokorychlostní aplikace bu pomocí řady komparátorů a zdrojů napětí působících paralelně, aby vytvořily rychlejší odpověď (ačkoli to pro m je pravděpodobnější nalézt ve vysokorychlostním nástroji, jako je osciloskop, než v typickém digitálním multimetru).
Odpověď
Voltmetry měří napětí, které vidí po načtení pomocí „vstupního odporu“. U měřidel s elektronickými obvody je to obvykle v rozsahu 10 M Ω. Proto impedance Ro zdrojového napětí a vstupní impedance voltmetru tvoří dělič napětí a voltmetr vám řekne napětí z tohoto děliče.
Pokud je impedance zdroje napětí podstatně menší než Díky vstupní impedanci voltmetru bude voltmetr číst napětí přesně. Proto je pro voltmetry lepší vyšší vstupní odpor. V praxi většinu času načte něco 10 M Ω „nezmění jeho napětí na bod, který vás zajímá.“ Přesto si musíte být vědomi omezení svých nástrojů, abyste věděli, kdy vám nebudou poskytovat přesné hodnoty.
Komentáře
- Díky, to je jasnější! Jak se provádí skutečné měření napětí u většiny voltmetrů? Předpokládám, že nepočítají elektrony a dělí odporem? < / li>
- Obvykle měří velmi malý proud v rozsahu µ.
- @Astrid: V moderních elektronických měřičích je napětí vhodně zesílený, převedený na číslo A / D převodníkem, který se v mikrokontroléru převede na desetinné místo, pak se zobrazí uživateli. Staré měřiče přivedly napětí přímo na cívku pohybu měřiče. Měly podstatně nižší vstupní odpor, i když cívka byla navinuta co největším počtem závitů tenkého drátu.
- BTW stále existoval starý voltmetr s velmi vysokým (teoreticky nekonečným) vstupním odporem pomocí potenti ometr jako " měřící přístroj " . Souhlasím s @starblue, že konvenční staré pohybové voltmetry skutečně měří proud. Předřadník zde funguje jako převodník napětí na proud.
Odpověď
Voltmetr vypočítá potenciální zpoždění mezi horkým drátem a neutrálem Protože proudy proudu se tvoří horký na neutrál 0 – (- 115) = 115 a 115-0 = 115 střídavý proud neutrál zůstává na nule, kde jak horký proud přechází z negativního horkého na pozitivní horký.
Komentáře
- Toto není odpověď na tuto otázku. OP se ptá na práci voltmetru.