Como funciona um voltímetro?

Existem várias maneiras de fazer a medição real.

Uma das mais tradicionais é um microamperímetro de bobina móvel, que consiste em um enrolamento um núcleo de ferro que gira entre os pólos de um ímã permanente, trabalhando contra a força de uma mola. O circuito do medidor e o seletor conectam vários resistores para escalar a tensão de entrada para uma corrente minúscula. Um instrumento rudimentar relacionado pode ser feito enrolando algumas voltas de fio em uma bússola magnética de corpo de plástico, com o campo introduzido formando uma soma vetorial com o campo da Terra e resultando em um novo ângulo do ponteiro.

O próximo grande desenvolvimento consistiu no uso de um amplificador valvulado de alta impedância entre o circuito em teste e o movimento do medidor, produzindo o Voltímetro Vacum Tube ou VTVM. Posteriormente, a válvula foi substituída por um transistor de efeito de campo.

O terceiro grande desenvolvimento seria substituir o movimento do medidor por um conversor analógico para digital. Isso geralmente consiste em um comparador que compara a entrada desconhecida com as tensões de referência conhecidas; seja sequencialmente quando a tensão de referência é alterada por um conversor digital para analógico sob um algoritmo de busca, ou carregando um capacitor durante a medição do tempo, ou para aplicações de alta velocidade usando uma série de comparadores e fontes de tensão atuando em paralelo para produzir uma resposta mais rápida (embora isso para m é mais provável de ser encontrado em um instrumento de alta velocidade, como um osciloscópio do que em um multímetro digital típico).

Os voltímetros medem a tensão que veem após carregá-lo com sua “resistência de entrada”. Para medidores com circuito eletrônico, geralmente fica na faixa de 10 M Ω. Portanto, a impedância Ro da tensão da fonte e a impedância de entrada do voltímetro formam um divisor de tensão, e o voltímetro informa a tensão fora desse divisor.

Contanto que a impedância da tensão da fonte seja substancialmente menor que o impedância de entrada do voltímetro, o voltímetro lerá a tensão com precisão. É por isso que uma resistência de entrada mais alta é melhor para voltímetros. Na prática, na maioria das vezes carregando algo com 10 M Ω ganhou “t mude sua tensão para o ponto que você se importa. Ainda assim, você deve estar ciente das limitações de suas ferramentas para saber quando elas não fornecerão leituras precisas.

Comentários

• Obrigado, isso torna tudo mais claro! Como a medição real da voltagem é feita na maioria dos voltímetros? Suponho que eles não ' t contam elétrons e dividem pela resistência?
• Normalmente medem uma corrente muito pequena, na µ faixa A.
• @Astrid: Em medidores eletrônicos modernos, a tensão é adequada amplificado, convertido em um número por um conversor A / D, que era convertido em decimal em um microcontrolador e depois mostrado ao usuário. Os medidores antigos aplicavam a tensão diretamente à bobina do movimento de um medidor. Estes tinham resistência de entrada substancialmente menor, embora a bobina foi enrolada com tantas voltas de fio fino quanto possível.
• Aliás, ainda havia um voltímetro antigo com resistência de entrada muito alta (teoricamente, infinita) usando um potenti ometro como um " instrumento de medição " . Eu concordo com @starblue que os voltímetros de movimento convencionais antigos realmente medem a corrente. Lá, o resistor de lastro atua como um conversor de tensão em corrente.

Um voltímetro calcula o deferência potencial entre o fio quente e o neutro Porque a corrente flui do quente para o neutro 0 – (- 115) = 115 e 115 -0 = 115 corrente alternada, o neutro permanece em zero, enquanto o quente vai de um negativo quente para um positivo quente.

Comentários

• Esta não é uma resposta para esta pergunta. OP está perguntando sobre o funcionamento do voltímetro.