Volttimittari on sähköinen väline, jolla mitataan potentiaalieroa tai jännitettä kahden pisteen välillä sähköisen tai elektronisen piirin. Potentiaalieroyksikkö mitataan volteissa (V).
Perus analoginen volttimittari koostuu herkästä galvanometristä (virtamittari) sarjassa, jolla on korkea vastus.
Voltimetrin sisäisen vastuksen tulisi olla korkea; muuten se vie merkittävän virran ja keskeyttää piirin toiminnan testattaessa.
Analogiset volttimittarit näyttävät lukemansa analogisesti (neula, joka ilmaisee jännitteen osuuden piirissä) ja digitaaliset volttimittarit näyttävät lukemansa suoraan numeroina.
Käytännöllisten laboratoriovolttimittarien maksimialueet ovat 1 000 - 3 000 V. Omasta puolestaan useimmissa kaupallisissa volttimittarissa on erilaiset asteikot, joita kasvatetaan 10: llä; esimerkiksi: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V ja 0-1000 V.
Suuria potentiaalieroja mittaavat volttimittarit vaativat paljon johtoja ja eristeitä.
Laskennan alalla tavanomaiset laboratoriovolttimittarit ovat sopivia, koska havaitut jännitteet ovat kohtuulliset, yleensä välillä 1 V - 15 V.
Analogisia voltmetrit käytetään yleensä jännitteiden mittaamiseen voltin murto-osasta pariin tuhanteen voltiin.
Sitä vastoin digitaalisilla voltometreillä on suurempi tarkkuus, ja niitä käytetään hyvin pienten jännitteiden mittauksiin laboratorioissa ja elektronisissa laitteissa.
Historia
Tanskalainen fyysikko Hans Christian Oersted vahvisti volttimittarien perusperiaatteet vuonna 1820, kun hän huomasi, että langan sähkövirta tuotti magneettikentän sen ympärille.
Ensimmäisen ampeerimittarin, joka on herkkä ja kestämätön voltimetri, käytti fyysikko André Ampère vuonna 1820 virran mittaamiseen.
Mutta melkein kaikki voltimittarityypit perustuvat malleihin, joissa indikaattorit on upotettu liikkuviin kelaihin.
Tämän kehitti ranskalainen fyysikko Jacques-Arsene d'Arsonval vuonna 1882. Siitä lähtien hänen liikkumismahdollisuutensa ovat lisääntyneet ja jotkut nykyaikaiset mallit voivat mitata jopa 20 000 volttia.
Toiminta
Voltimetri on galvanometri, jota on muokattu mittaamaan potentiaalierot piirin tai sarjan kahden pisteen välillä.
Galvanometri on Jacques-Arsene d'Arsonvalin luoma instrumentti, joka koostuu käämittyjen johtojen sijoittamisesta pysyvään magneettikenttään, joka sitten kiinnitetään jousiin ja kalibroituun valitsimeen.
galvanometer
Galvanometriä voidaan myös modifioida ampermetriksi, jota käytetään mittaamaan suurempia virtauksia.
Mutta kun tätä instrumenttia käytetään jännitteen mittaamiseen, volttimittariksi käännetty galvanometri yhdistyy samanaikaisesti mitattavan alueen kanssa.
Koska voltimetri on kiinnitettävä rinnakkaispiiriin, se on rakennettava tavalla, jolla on korkea vastus.
Piirissä virta seuraa aina vähiten vastuspolkua. Mitattaessa piirin potentiaalieroa on tärkeää muuttaa tätä osaa mahdollisimman vähän mittauksia suoritettaessa.
Voltimetrin periaate
Voltimetrin yleinen periaate on, että se on kytkettävä yhdensuuntaisesti sen esineen kanssa, jolla jännite mitataan.
Rinnakkaisliitäntää käytetään, koska volttimittarilla on korkea vastusarvo.
Tällä tavalla, jos korkea vastus kytketään sarjaan, virran virtaus on melkein nolla; tämä tarkoittaa, että piiri on avattu.
Rinnakkaispiirissä jännitteen tiedetään myös olevan sama, joten jännite voltterimittarin ja kuorman välillä on melkein sama.
Teoriassa ihanteellisen volttimittarin resistanssin tulisi olla äärettömyydessä niin, että vedetty virta on nolla; tällä tavoin instrumentissa ei mene virtaa.
Mutta tämä ei käytännössä ole mahdollista, koska sinulla ei voi olla materiaalia, jolla on ääretön vastus.
Käytännön käytöt
Voltimetrien avulla voit mitata turvallisesti jännitteen tai sähköpotentiaalin eron piirin kahden pisteen välillä, eivätkä samalla muuttaa kyseisen piirin jännitettä.
Kyky mitata jännitettä on kriittisen tärkeää edistyneen tekniikan suunnittelussa ja käsittelyssä, mutta sillä on myös muita sovelluksia.
Esimerkiksi, haluat kytkeä tuulettimen päälle, mutta kun kytket ja käynnistät sen, mitään ei tapahdu. Vaikka tuuletin voi olla vaurioitunut, seinäpistorasia ei ehkä saa virtaa.
Voltmetriä voitiin käyttää pistorasian mittaamiseen; Jos se ei ole noin 120 V: n päässä, pistoke saattaa olla huono.
Toinen käyttö on selvittää onko akku ladattu vai tyhjä. Kun auto ei käynnisty, voit mitata akun jännitteen voltimetrillä nähdäksesi, onko ongelma olemassa.
Jännitettä käytetään monissa sovelluksissa arjessa. Voimansiirtolinjoilla on teho erilaisilla korkeajännitetasoilla, sadoista tuhansiin volteihin, jotka ovat suurempia kuin yhteisten seinäpistorasioiden 120 V.
Elektroniikkalaitteet (kuten tietokoneet) vaativat tarkkaa jännitesäätöä, mutta toimivat vain muutamalla voltilla ja voivat olla herkkiä pienillekin jännitteenvaihteluille.
Näitä erilaisia sovelluksia varten on olemassa erityyppisiä voltimetrit.
Tyypit
Rakenneperiaatteen mukaan volttimittarit ovat erityyppisiä. Ne voidaan pääasiassa luokitella:
- Rautavolttimittari (MI).
- Sähködinamometrin tyyppinen voltmetri.
- Induktiovolttimittari.
- Sähköstaattinen volttimittari.
- Digitaalinen volttimittari (DVM).
- Pysyvä magneettinen volttimittari (PMMC).
- Tasasuuntaajan volttimittari.
Suurilla ja vaarallisilla jännitteillä (kuten siirtojohdoilla) mitattavilla volttimittarilla on ylimääräinen eristys testipisteiden ja käyttäjän välillä käyttäjän estämiseksi sähköiskuista.
Muita volttimittaria tehdään pienten esineiden, kuten tietokonepiirien, matalajännitetason mittaamiseksi valtavalla tarkkuudella.
Näissä tapauksissa käytetyt volttimittarit voivat olla hyvin pieniä, ja ne on suunniteltu poistamaan tai minimoimaan ympäristössä luonnossa esiintyvien tai lähellä olevista elektroniikkalaitteista peräisin olevien mahdollisten erojen aiheuttama melu.
Yleisin volttimittari on kädessä pidettävä laite, jossa on näyttö ja kaksi elektronista johtoa. Nämä johdot on kytketty piirin kahteen pisteeseen ja jännitetaso näkyy näytöllä.
Viitteet
- Mikä on volttimittari? Palautettu tutkimuksesta.com
- Määritelmä: volttimittari. Palautettu osoitteesta whatis.techtarget.com
- Voltimetrin toimintaperiaate ja volttimittarityypit. Palautettu osoitteesta electric4u.com
- Volttimittari. Palautettu kouluista.wikia.com
- Volttimittari. Palautettu osoitteesta roofpedia.com