La oss si at jeg har fått en krets med en to-polet Thévenin-ekvivalent som har likspenningsforskjell U og ut-motstand Ro. Hva gjør voltmeteret? Jeg antar at den har en intern, veldig stor motstand (Rv) som er koblet parallelt med Ro. Men hva måles over Rv, og hvordan?
Kommentarer
- Thevenin-modellen er en seriemotstand, så måleren vil være koblet i serie med dette. Det ' er Norton-modellen som har en shuntmotstand som måleren ville være koblet til parallelt med.
Svar
Det finnes en rekke måter å foreta den faktiske målingen på.
En av de mer tradisjonelle er et mikrometermeter med bevegelig spole, som består av en vikling på en jernkjerne som roterer mellom polene til en permanent magnet, og arbeider mot kraften til en fjær. Målerkretsen og velgeren kobler forskjellige motstander for å skalere inngangsspenningen til en liten strøm. Et grovt, beslektet instrument kan lages ved å vikle noen ledninger rundt et plastkroppsmagnetisk kompass, hvor det introduserte feltet danner en vektorsum med jordens felt og resulterer i en ny pekervinkel.
Den neste store utviklingen besto av å bruke en vakuumrørsforsterker med høy impedans mellom kretsen som ble testet og målerbevegelsen, og produserte Vacum Tube Volt Meter eller VTVM. Senere ble røret erstattet med en felteffekt-transistor.
Den tredje viktigste utviklingen vil være å erstatte målerbevegelsen med en analog til digital omformer. Dette består vanligvis av en komparator som sammenligner den ukjente inngangen mot kjente referansespenninger; enten sekvensielt når referansespenningen endres av en digital til analog omformer under en søkealgoritme, eller ved å lade en kondensator mens du måler tiden, eller for applikasjoner med høy hastighet som bruker et antall komparatorer og spenningskilder som virker parallelt for å gi et raskere svar (skjønt for m er mer sannsynlig å bli funnet i et høyhastighetsinstrument som et oscilloskop enn en typisk digital multimeter.
Svar
Voltmetere måler spenningen de ser etter å ha lastet den med sin «inngangsmotstand». For målere med elektroniske kretser er dette vanligvis i 10 M Ω -området. Derfor danner Ro-impedansen til kildespenningen og voltmeterinngangsimpedansen en spenningsdeler, og voltmeteret forteller deg spenningen ut av skillelinjen.
Så lenge kildespenningsimpedansen er vesentlig mindre enn Inngangsimpedans for voltmeter, vil voltmeteret lese spenningen nøyaktig. Dette er grunnen til at høyere inngangsmotstand er bedre for voltmetere. I praksis laster det mesteparten av tiden på noe med 10 M Ω vunnet «t endre spenningen til det punktet du bryr deg om. Likevel må du være oppmerksom på begrensningene for verktøyene dine for å vite når de ikke gir deg nøyaktige målinger.
Kommentarer
- Takk, det gjør det tydeligere! Hvordan gjøres den faktiske måling av spenningen i de fleste voltmetere? Jeg antar at de ikke teller ' teller elektroner og deler med motstanden?
- Vanligvis måler de en veldig liten strøm, i µ Et område.
- @Astrid: I moderne elektroniske målere er spenningen passende forsterket, konvertert til et tall av en A / D-omformer, som konverteres til desimal i en mikrokontroller, så som vises for brukeren. Gamle målere påførte spenningen direkte på spolen til en meterbevegelse. Disse hadde betydelig lavere inngangsmotstand selv spolen ble viklet med så mange svinger av tynn tråd som mulig.
- Fortsatt var det et gammelt voltmeter med veldig høy (teoretisk uendelig) inngangsmotstand ved bruk av en potenti ometer som et " måleinstrument " . Jeg er enig med @starblue at konvensjonelle gamle bevegelses voltmetre faktisk måler strømmen. Der fungerer ballastmotstanden som en spennings-til-strøm-omformer.
Svar
En voltmåler beregner potensiell avvik mellom varmeledningen og nøytral Fordi strømmen strømmer fra varm til nøytral 0 – (- 115) = 115 og 115 -0 = 115 vekselstrøm nøytral forblir på null der det varme går fra en negativ varm til en positiv varm.
Kommentarer
- Dette er ikke svaret på dette spørsmålet. OP spør om hvordan voltmeter fungerer.