Voltmeter
Voltmeter ( volt + græsk μετρεω "jeg måler") er en direkte-læsende måleanordning til bestemmelse af spænding eller EMF i elektriske kredsløb. Forbundet parallelt med belastningen eller strømkilden.
Et ideelt voltmeter bør have en uendelig stor indre modstand. Derfor, jo højere den indre modstand i et rigtigt voltmeter, jo mindre indflydelse har enheden på det målte objekt, og følgelig jo højere nøjagtighed og jo mere forskelligartet omfang.
Klassifikation og funktionsprincip
Klassifikation
- Ifølge driftsprincippet er voltmetre opdelt i:
- elektromekanisk - magnetoelektrisk, elektromagnetisk, elektrodynamisk, elektrostatisk, ensretter, termoelektrisk;
- elektronisk - analog og digital
- Efter aftale:
- jævnstrøm;
- vekselstrøm;
- impuls;
- fasefølsom;
- selektiv;
- universel
- Efter design og påføringsmetode:
- skjold;
- transportabel;
- stationær
Analoge elektromekaniske voltmetre
- Magnetoelektriske, elektromagnetiske, elektrodynamiske og elektrostatiske voltmetre er målemekanismer af de tilsvarende typer med indikeringsanordninger . For at øge målegrænsen anvendes serieforbundne ekstra modstande. De tekniske egenskaber ved et analogt voltmeter bestemmes i høj grad af følsomheden af den magnetoelektriske måleanordning. Jo mindre dens fulde afbøjningsstrøm, jo flere højmodstandsmodstande kan der bruges. Det betyder, at voltmeterets indgangsmodstand bliver højere. Men selv når der bruges et mikroamperemeter med en total afbøjningsstrøm på 50 µA (typiske værdier 50..200 µA), er voltmeterets indgangsmodstand kun 20 kΩ/V (20 kΩ ved målegrænsen på 1) V, 200 kΩ ved grænsen på 10 V). Dette fører til store målefejl i højmodstandskredsløb (resultaterne er undervurderet), for eksempel ved måling af spændinger ved terminalerne på transistorer og mikrokredsløb og laveffekt højspændingskilder.
- EKSEMPLER: M4265, M42305, E4204, E4205, D151, D5055, S502, S700M
- Et ensrettervoltmeter er en kombination af et DC-sensorinstrument (normalt magnetoelektrisk) og en ensretterenhed.
- EKSEMPLER: C215, C1611, C4204, C4281
- Et termoelektrisk voltmeter er en enhed, der bruger EMF fra et eller flere termoelementer opvarmet af en indgangssignalstrøm.
Almindelige analoge elektroniske voltmetre
Analoge elektroniske voltmetre indeholder, ud over en magnetoelektrisk måleenhed og yderligere modstande, en måleforstærker ( jævnstrøm eller vekselstrøm), som giver dig mulighed for at have lavere målegrænser (op til tiere - enheder af millivolt og derunder), hvilket øger input betydeligt modstand af enheden, få en lineær skala på lille inden for måling af vekselspænding.
Digitale elektroniske voltmetre til generelle formål
Funktionsprincippet for diskrete voltmetre er at konvertere den målte konstante eller langsomt skiftende spænding til en elektrisk kode ved hjælp af en analog-til-digital konverter , som vises digitalt på resultattavlen.
Diodekompenserede AC voltmetre
Funktionsprincippet for diodekompenserede voltmetre er at sammenligne, ved hjælp af en vakuumdiode , spidsværdien af den målte spænding med reference DC-spændingen fra den interne regulerede kilde til voltmeteret. Fordelen ved denne metode er et meget bredt driftsfrekvensområde (fra enheder af hertz til hundredvis af megahertz), med en meget god målenøjagtighed, ulempen er den høje kritikalitet til afvigelsen af signalformen fra en sinus.
- EKSEMPLER: B3-49, B3-63 (ved hjælp af en 20 mm sonde)
I øjeblikket er der udviklet nye typer voltmetre, såsom V7-83 (sonde 20 mm) og VK3-78 (sonde 12 mm), med egenskaber svarende til diodekompensation. Sidstnævnte kan snart få lov til at blive brugt som arbejdsstandarder. Blandt udenlandske analoger kan der skelnes mellem voltmetre i URV-serien fra Rohde & Schwarz med sonder med en diameter på 9 mm.
Pulsvoltmetre
Pulsvoltmetre er designet til at måle amplituderne af periodiske pulssignaler med en stor arbejdscyklus og amplituderne af enkelte pulser.
Fasefølsomme voltmetre
Fasefølsomme voltmetre (vektormetre) bruges til at måle kvadraturkomponenterne af de komplekse spændinger af den første harmoniske. De er forsynet med to indikatorer til at læse de reelle og imaginære komponenter af den komplekse spænding. Et fasefølsomt voltmeter gør det således muligt at bestemme den komplekse spænding såvel som dens komponenter, idet den indledende fase af en vis referencespænding er nul. Fasefølsomme voltmetre er meget praktiske til at studere amplitude-fase-karakteristika for quadripoler, såsom forstærkere.
Selektive voltmetre
Et selektivt voltmeter er i stand til at isolere de individuelle harmoniske komponenter i et signal med kompleks form og bestemme den gennemsnitlige kvadratiske værdi af deres spænding. Ved design og funktionsprincip ligner dette voltmeter en superheterodyn radiomodtager uden et AGC -system , som bruger et elektronisk DC voltmeter som lavfrekvente kredsløb. Komplet med måleantenner kan det selektive voltmeter bruges som målemodtager .
- EKSEMPLER: B6-4, B6-6, B6-9, B6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Selektivt nanovoltmeter "SMART"
Navne og betegnelser
Artsnavne
- Nanovoltmeter - et voltmeter med evnen til at måle meget små spændinger (mindre end 1 μV)
- Mikrovoltmeter - voltmeter med evnen til at måle meget lave spændinger (mindre end 1mV)
- Millivoltmeter - voltmeter til måling af lave spændinger (enheder - hundreder af millivolt)
- Kilovoltmeter - voltmeter til måling af høje spændinger (mere end 1 kV)
- Vectormeter - fasefølsomt voltmeter
Notation
- Elektriske voltmetre er udpeget afhængigt af deres funktionsprincip
- D xx - elektrodynamiske voltmetre
- M xx - magnetoelektriske voltmetre
- C xx - elektrostatiske voltmetre
- T xx - termoelektriske voltmetre
- Ф xx, Ш xx - elektroniske voltmetre
- C xx - ensretter type voltmetre
- E xx - elektromagnetiske voltmetre
- Radiomålevoltmetre er udpeget afhængigt af deres funktionelle formål i overensstemmelse med GOST 15094
- B2- xx - DC voltmetre
- В3- xx - AC voltmetre
- В4- xx - impulsstrøm voltmetre
- B5- xx - fasefølsomme voltmetre
- B6- xx - selektive voltmetre
- В7- xx - universelle voltmetre
Grundlæggende normaliserede egenskaber
Historie
Verdens første voltmeter var den russiske fysiker G. V. Richmans ( 1745 ) "elektriske kraftindikator". Princippet for drift af "pointeren" bruges i et moderne elektrostatisk voltmeter.
Se også
Andre metoder til at måle spændinger og EMF
- Sådan måles en absolut værdi:
- Potentiometer - Præcis måling ved kompensationsmetode
- Multimeter (tester) - et kombineret instrument til måling af spænding, strøm og modstand
- Oscilloskop - måling af øjeblikkelige spændingsværdier af et signal, der ændrer sig over tid; I måletilstanden "åben input" kan DC-spænding også måles.
- Elektrometer - en enhed, der bruges til at måle elektrisk potentiale
- Sådan måles relativ værdi:
- Spændingsforholdsmålere
- Spændingsinstabilitetsmålere
- Konvertere :
- Foranstaltninger :
Andre links
Litteratur og dokumentation
Litteratur
- Håndbog i elektriske måleinstrumenter ; Ed. K. K. Ilyunina - L .: Energoatomizdat, 1983
- Håndbog i radiomåleinstrumenter : I 3 bind; Ed. V. S. Nasonova - M .: Sov. radio, 1979
Normativ-teknisk dokumentation
- GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Direkte virkende analoge indikerende elektriske måleinstrumenter og hjælpedele til dem. Del 2: Særlige krav til amperemetre og voltmetre
- GOST 8.006-72, GOST 8.012-72, GOST 8.117-82, GOST 8.118-85, GOST 8.119-85, GOST 8.402-80, GOST 8.429-81, GOST 8.497-83 - metoder til kontrol af forskellige voltmetre
- TU Tch2.710.010 Universal digitale voltmetre
Links