Jak działa woltomierz?

Rzeczywisty pomiar można wykonać na wiele sposobów.

Jednym z bardziej tradycyjnych jest mikroamperomierz z ruchomą cewką, składający się z uzwojenia na żelazny rdzeń, który obraca się między biegunami magnesu trwałego, działając przeciw sile sprężyny. Obwód miernika i selektor łączą różne rezystory, aby skalować napięcie wejściowe do niewielkiego prądu. Prymitywny, pokrewny instrument można wykonać, nawijając kilka zwojów drutu na kompas magnetyczny z plastikowym korpusem, przy czym wprowadzone pole tworzy sumę wektorów z polem ziemskim i skutkuje nowym kątem wskaźnika.

Kolejnym ważnym osiągnięciem było zastosowanie wzmacniacza lampowego o wysokiej impedancji między testowanym obwodem a ruchem miernika, dzięki czemu powstał woltomierz Vacum Tube lub VTVM. Później lampa została zastąpiona tranzystorem polowym.

Trzecią istotną zmianą byłoby zastąpienie ruchu miernika przetwornikiem analogowo-cyfrowym. Zwykle składa się on z komparatora, który porównuje nieznane wejście ze znanymi napięciami odniesienia; albo sekwencyjnie, gdy napięcie odniesienia jest zmieniane przez przetwornik cyfrowo-analogowy pod algorytm wyszukiwania lub przez ładowanie kondensatora podczas pomiaru czasu, lub w przypadku aplikacji o dużej szybkości bu z wykorzystaniem szeregu komparatorów i źródeł napięcia działających równolegle w celu uzyskania szybszej odpowiedzi (chociaż m jest bardziej prawdopodobne w przyrządzie o dużej szybkości, takim jak oscyloskop, niż w typowym multimetrze cyfrowym).

Woltomierze mierzą napięcie, które widzą po obciążeniu go swoją „rezystancją wejściową”. W przypadku liczników z obwodami elektronicznymi jest to zwykle zakres 10 mln Ω. Dlatego impedancja Ro napięcia źródła i impedancja wejściowa woltomierza tworzą dzielnik napięcia, a woltomierz podaje napięcie z tego dzielnika.

O ile impedancja napięcia źródła jest znacznie mniejsza niż impedancji wejściowej woltomierza, woltomierz odczyta dokładnie napięcie. Dlatego większa rezystancja wejściowa jest lepsza dla woltomierzy. W praktyce przez większość czasu ładowanie czegoś 10 M Ω wygrywa Nie zmieniaj napięcia do poziomu, na którym ci zależy. Mimo to musisz zdawać sobie sprawę z ograniczeń swoich narzędzi, aby wiedzieć, kiedy nie będą one zapewniać dokładnych odczytów.

Komentarze

• Dzięki, To sprawia, że jest to jaśniejsze! Jak wygląda rzeczywisty pomiar napięcia w większości woltomierzy? Przypuszczam, że nie ' zliczają elektrony i dzielą przez rezystancję?
• Zwykle mierzą one bardzo mały prąd w zakresie µ A.
• @Astrid: W nowoczesnych licznikach elektronicznych napięcie jest odpowiednio wzmacniany, konwertowany na liczbę przez przetwornik A / D, który w mikrokontrolerze konwertowany na dziesiętne, a następnie wyświetlany użytkownikowi. Stare mierniki podawały napięcie bezpośrednio na cewkę ruchu miernika. Miały one znacznie niższą rezystancję wejściową, mimo że cewkę nawinięto możliwie jak największą liczbą zwojów cienkiego drutu.
• Przy okazji nadal istniał stary woltomierz o bardzo wysokiej (teoretycznie nieskończonej) rezystancji wejściowej przy użyciu potenti ometer jako " przyrząd pomiarowy " . Zgadzam się z @starblue, że konwencjonalne stare woltomierze ruchu faktycznie mierzą prąd. Tam rezystor balastowy działa jako konwerter napięcia na prąd.

Woltomierz oblicza potencjalne rozróżnienie między przewodem gorącym a przewodem neutralnym Ponieważ prąd płynie od stanu gorącego do neutralnego 0 – (- 115) = 115 i 115 -0 = 115 przewód neutralny prądu przemiennego pozostaje na poziomie zerowym, podczas gdy gorący przechodzi z ujemnego gorącego do dodatniego gorącego.

Komentarze

• To nie jest odpowiedź na to pytanie. OP pyta o działanie woltomierza.