Voltmeter
Voltmeter ( volt + grekiska μετρεω "Jag mäter") är en direktavläsande mätanordning för att bestämma spänning eller EMF i elektriska kretsar. Ansluts parallellt med belastningen eller strömkällan.
En ideal voltmeter bör ha ett oändligt stort inre motstånd. Därför, ju högre inre resistans i en verklig voltmeter, desto mindre inflytande har enheten på det uppmätta objektet och följaktligen desto högre noggrannhet och desto mer varierande omfattning.
Klassificering och funktionsprincip
Klassificering
- Enligt funktionsprincipen är voltmetrar indelade i:
- elektromekanisk - magnetoelektrisk, elektromagnetisk, elektrodynamisk, elektrostatisk, likriktare, termoelektrisk;
- elektronisk - analog och digital
- Enligt överenskommelse:
- likström;
- växelström;
- impuls;
- faskänslig;
- selektiv;
- universell
- Efter design och appliceringsmetod:
- skydda;
- bärbara;
- stationär
Analoga elektromekaniska voltmetrar
- Magnetoelektriska, elektromagnetiska, elektrodynamiska och elektrostatiska voltmetrar är mätmekanismer av motsvarande typer med indikeringsanordningar . För att öka mätgränsen används seriekopplade ytterligare resistanser. De tekniska egenskaperna hos en analog voltmeter bestäms till stor del av känsligheten hos den magnetoelektriska mätanordningen. Ju mindre dess fulla avböjningsström är, desto fler högresistansmotstånd kan användas. Detta innebär att ingångsresistansen på voltmetern blir högre. Men även när man använder en mikroamperemeter med en total avböjningsström på 50 µA (typiska värden50..200 µA), är voltmeterns ingångsresistans endast 20 kΩ/V (20 kΩ vid mätgränsen 1) V, 200 kΩ vid gränsen 10 V). Detta leder till stora mätfel i högresistanskretsar (resultaten är underskattade), till exempel vid mätning av spänningar vid terminalerna på transistorer och mikrokretsar och lågeffekts högspänningskällor.
- EXEMPEL: M4265, M42305, E4204, E4205, D151, D5055, S502, S700M
- En likriktarvoltmeter är en kombination av ett DC-avkänningsinstrument (vanligtvis magnetoelektriskt) och en likriktaranordning.
- EXEMPEL: C215, C1611, C4204, C4281
- En termoelektrisk voltmeter är en enhet som använder EMF från ett eller flera termoelement som värms upp av en insignalström.
Analoga elektroniska voltmetrar för allmänna ändamål
Analoga elektroniska voltmetrar innehåller, förutom en magnetoelektrisk mätanordning och ytterligare resistanser, en mätförstärkare (lik- eller växelström), som gör att du kan ha lägre mätgränser (upp till tiotals - enheter av millivolt och lägre), avsevärt öka ingången enhetens motstånd, få en linjär skala på liten inom mätningen av växelspänning.
Digitala elektroniska voltmetrar för allmänna ändamål
Funktionsprincipen för diskreta voltmetrar är att omvandla den uppmätta konstanta eller långsamt föränderliga spänningen till en elektrisk kod med hjälp av en analog-till-digital-omvandlare , som visas digitalt på resultattavlan.
Diodkompenserade AC voltmetrar
Funktionsprincipen för diodkompenserade voltmetrar är att med hjälp av en vakuumdiod jämföra toppvärdet för den uppmätta spänningen med referenslikspänningen från voltmeterns interna reglerade källa. Fördelen med denna metod är ett mycket brett driftfrekvensområde (från enheter av hertz till hundratals megahertz), med en mycket god mätnoggrannhet, nackdelen är den höga kritikaliteten till avvikelsen av signalformen från en sinusform.
- EXEMPEL: B3-49, B3-63 (med en 20 mm sond)
För närvarande har nya typer av voltmetrar utvecklats, såsom V7-83 (sond 20 mm) och VK3-78 (sond 12 mm), med egenskaper som liknar diodkompensation. Det senare kan snart tillåtas användas som arbetsnormer. Bland utländska analoger kan voltmetrar i URV-serien från Rohde & Schwarz med sonder med en diameter på 9 mm urskiljas.
Pulsvoltmetrar
Pulsvoltmetrar är utformade för att mäta amplituderna för periodiska pulssignaler med en stor arbetscykel och amplituderna för enstaka pulser.
Faskänsliga voltmetrar
Faskänsliga voltmetrar (vektormetrar) används för att mäta kvadraturkomponenterna för de komplexa spänningarna för den första övertonen. De är försedda med två indikatorer för att läsa de verkliga och imaginära komponenterna i den komplexa spänningen. Således gör en faskänslig voltmeter det möjligt att bestämma den komplexa spänningen, såväl som dess komponenter, med den initiala fasen av en viss referensspänning som noll. Faskänsliga voltmetrar är mycket bekväma för att studera amplitud-fasegenskaperna hos fyrpoler, såsom förstärkare.
Selektiva voltmetrar
En selektiv voltmeter kan isolera de individuella övertonskomponenterna i en signal med komplex form och bestämma rotmedelvärdet för deras spänning. Genom design och funktionsprincip liknar denna voltmeter en superheterodyn radiomottagare utan ett AGC -system , som använder en elektronisk DC-voltmeter som lågfrekventa kretsar. Komplett med mätantenner kan den selektiva voltmetern användas som mätmottagare .
- EXEMPEL: B6-4, B6-6, B6-9, B6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Selektiv nanovoltmeter "SMART"
Namn och beteckningar
Artnamn
- Nanovoltmeter - en voltmeter med förmågan att mäta mycket små spänningar (mindre än 1 μV)
- Mikrovoltmeter - voltmeter med förmågan att mäta mycket låga spänningar (mindre än 1mV)
- Millivoltmeter - voltmeter för att mäta låga spänningar (enheter - hundratals millivolt)
- Kilovoltmeter - voltmeter för att mäta höga spänningar (mer än 1 kV)
- Vectormeter - faskänslig voltmeter
Notation
- Elektriska voltmetrar är designade beroende på deras funktionsprincip
- D xx - elektrodynamiska voltmetrar
- M xx - magnetoelektriska voltmetrar
- C xx - elektrostatiska voltmetrar
- T xx - termoelektriska voltmetrar
- Ф xx, Ш xx - elektroniska voltmetrar
- C xx - voltmetrar av likriktartyp
- E xx - elektromagnetiska voltmetrar
- Radiomätande voltmetrar är designade beroende på deras funktionella syfte i enlighet med GOST 15094
- B2- xx - DC voltmetrar
- В3- xx - AC voltmetrar
- В4- xx - impulsströmvoltmetrar
- B5- xx - faskänsliga voltmetrar
- B6- xx - selektiva voltmetrar
- В7- xx - universella voltmetrar
Grundläggande normaliserade egenskaper
Historik
Världens första voltmeter var den ryske fysikern G. V. Richmans ( 1745 ) "elektriska kraftindikator". Funktionsprincipen för "pekaren" används i en modern elektrostatisk voltmeter.
Se även
Andra sätt att mäta spänningar och EMF
- Så här mäter du ett absolut värde:
- Potentiometer - Exakt mätning med kompensationsmetod
- Multimeter (tester) - ett kombinerat instrument för mätning av spänning, ström och resistans
- Oscilloskop - mätning av momentana spänningsvärden för en signal som förändras över tiden; I mätläget "öppen ingång" kan DC-spänning också mätas.
- Elektrometer - en enhet som används för att mäta elektrisk potential
- För att mäta relativt värde:
- Spänningsförhållande mätare
- Spänningsinstabilitetsmätare
- Omvandlare :
- Åtgärder :
Andra länkar
Litteratur och dokumentation
Litteratur
- Handbok för elektriska mätinstrument ; Ed. K. K. Ilyunina - L .: Energoatomizdat, 1983
- Handbok för radiomätinstrument : I 3 volymer; Ed. V. S. Nasonova - M .: Sov. radio, 1979
Normativ-teknisk dokumentation
- GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Direktverkande analoga indikerande elektriska mätinstrument och hjälpdelar till dem. Del 2: Särskilda krav på amperemetrar och voltmetrar
- 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 för kontroll av olika voltmätare
- TU Tch2.710.010 Universella digitala voltmetrar
Länkar