Принцип рада волтметра и врсте волтметра

Шта је Волтметар?

Волтметер је мерач напона. Који мјери напон између два чвора. Знамо да је јединица потенцијалне разлике волти. Дакле, то је мерни инструмент који мери потенцијалну разлику између две тачке.

Принцип рада волтметра

Главни принцип волтметра је да мора бити спојен паралелно у којем желимо измјерити напон. Користи се паралелна веза јер а волтметер конструисан је тако да има веомависока вредност отпора. Дакле, ако је то високи отпор спојен у серији него што је тренутни проток ће бити готово нула што значи да је склоп постао отворен.

Ако је прикључен паралелно, онда је оптерећењеимпеданција долази паралелно са високим отпором волтметра и стога ће комбинација дати готово исту импедансу као и оптерећење. Такођер у паралелном кругу знамо да је напон исти, тако да је напон између волтметра и оптерећења готово исти и стога волтметар мјери напон.
За идеалан волтметар имамо отпорда буде бесконачност и стога је тренутна вучена нула тако да неће бити губитка снаге у инструменту. Али то практично није могуће постићи јер не можемо имати материјал који има бесконачну отпорност.

Класификација или типови волтметра

Према принципу конструкције, ми имамо другачије типови волтметара, углавном су -

Парманент Магнет Мовинг Цоил (ПММЦ) Волтметар.
Волтметар покретног гвожђа (МИ).
Елецтро Динамометер Типе Волтметер.
Исправљач Тип Волтметер
Волтметар типа индукције.
Волтметар електростатичког типа.
Дигитални волтметар (ДВМ).

У зависности од ових врста мерења, ми смо

ДЦ Волтметер.
АЦ Волтметер.

За ДЦ волтметри ПММЦ инструменти се користе, МИ инструмент можемерење и АЦ и ДЦ напона, електродинамометарски тип, термички инструмент може мерити и ДЦ и АЦ напоне. Индукциони мерачи се не користе због њихове високе цене, нетачности у мерењу. Волтметар типа исправљача, електростатски тип и дигитални волтметар (ДВМ) могу да мере и АЦ и ДЦ напоне.

ПММЦ Волтметер

Када се проводник струје постави у магнетно поље, на проводник делује механичка сила, ако је причвршћена на покретни систем, покретом завојнице, показивач се помера преко скале.
ПММЦ инструменти имају парманентне магнете. Погодан је за ДЦ мјерење јер је овдје отклон пропорционалан напону јер је отпор константан за материјал мјерног инструмента и стога, ако је поларност напона обрнута, скретање показивача ће бити обрнуто тако да се користи само за ДЦ мјерење. Овај тип инструмента се назива инструмент инструмента Д'Арнсонвал. Има предности у погледу линеарне скале, ниска потрошња енергије, висока прецизност.
Главни недостаци су:
Он мери само количину једносмерне струје, вишу цену итд.

Где,
Б = Густина флукса у Вб / м².
и = В / Р где је В напон који се мери и Р је отпор терета.
л = Дужина завојнице у м.
б = Ширина завојнице у м.
Н = Број завоја у завојници.

Продужетак домета у ПММЦ волтметру

У ПММЦ волтметрима имамо и могућност проширења опсега мерења напона. Само повезујући отпор у серији са мерачем можемо проширити опсег мерења.

Дозволити,
В је напон напајања у волтима.
Р_в је отпор волтметра у Охму.
Р је спољни отпор спојен серијски у охм.
В₁ је напон на волтметру.
Затим се екстерни отпор који се спаја серијски даје

МИ Волтметер

МИ инструменти подразумевају покретни гвоздени инструмент. Користи се и за АЦ и ДЦ мерења, јер је скретање θ пропорционалног квадрата напона уз претпоставку импедансе мерача да буде константно, тако да оно што је поларитет напона, показује усмерен прогиб, даље се класификују на још два начина. ,

Тип привлачења.
Репулсион типе.

Гдје, И је укупна струја која тече у кругу у Амп. И = В / З
Гдје, В је напон који се мјери и З је импеданца оптерећења.
Л је самоиндуктивност завојнице у Хенрију.
θ је отклон у Радиану.

Тип привлачења МИ Принцип инструмента

Ако је немагнетисано меко гвожђе постављено умагнетно поље, привлачи се према завојници, ако је показивач везан за системе и струја пролази кроз завојницу као резултат примењеног напона, ствара магнетно поље које привлачи комад гвожђа и ствара закретни момент као резултат који се помера преко скале.

Репулсион тип МИ Принцип инструмента

Када се два комада гвожђа магнетизују са истимполаритета пропуштајући струју која се постиже наношењем напона на волтметар од одбијања између њих и да одбијање производи закретни моменат који се помера.
Предности су мјерење и АЦ и ДЦ, то је јефтино, ниске погрешке трења, Робуст и сл. Углавном се користи у мјерењу АЦ јер у ДЦ мјерне грешке ће бити више због хистерезе.

Елецтродинамометер Волтметер

Електродинамометарски инструменти се користе зато што имају исту калибрацију и за АЦ и за ДЦ, тј. Ако је калибриран са ДЦ, онда и без калибрације можемо мјерити АЦ.

Принцип електродинамометра типа волтметар

Имамо два намота, фиксне и покретне завојнице. Ако је напон примијењен на два завојница, због чега струја тече два завојница, остаће у нултој позицији због развоја једнаког и супротног момента. Ако је смер једног обртног момента обрнут док се струја у завојници мења, добија се неусмјерени момент.
За волтметар, веза је паралелна, а фиксне и покретне завојнице су спојене у низу са неиндуктивним отпором.
φ = 0 где је англе фазни угао.

Где, И је количина струје која тече у кругу у Амп = В / З.
В и З су примењени напони и импеданса завојнице.
М = Узајамна индуктивност завојнице.
Они немају грешку хистерезе, могу се користити и за АЦ и за ДЦ мерење, главни недостаци су мали однос момент / тежина, велики губитак трења, скупљи од других инструмената итд.

Волтметар исправљача

Принцип волтметара исправљача

Користе се за АЦ или ДЦ мерења. За мерење једносмерне струје потребно је повезати ПММЦ мерач који мери пулсирајући истосмјерни напон који мјери исправљени напон који је повезан преко исправљача моста.

Предности Волтметра за исправљаче

Може се користити у високим фреквенцијама.
Има равномерну скалу за већину опсега.

Недостаци грешке услед пада температуре у осетљивости у АЦ раду.

Дигитални волтметри (ДВМ)

Принцип дигиталних волтметара (ДВМ)

Дигитални волтметар је инструмент који можедати излазни напон не дефлексијом, већ директно указујући на вредност. То је веома добар инструмент за мерење напона јер он потпуно елиминише грешку због паралаксе, приближавање у мерењу, читање велике брзине може да се уради и може се такође ускладиштити у меморији ради даље анализе. Главни принцип је да се вредност мери истим распоредом кола, али та вредност се не користи за скретање показивача, али се она пребацује на аналогно-дигитални претварач и приказује као дигитална вредност.

Елецтростатиц Инструментс

Принцип електростатичких инструмената

Када се електричном пољу које стварају набијене честице дозволи да дјелује на проводнике који су напуњени струјом, ствара се закретни момент. То се може урадити коришћењем

Две електроде које су насупротно напуњене, у којима је једна од њих фиксирана, а друга покретна.
Сила између две електроде која узрокује ротационо кретање покретне електроде.

Гдје је В напон који се мјери у волтима, Ц је вриједност капацитивности у фараду и θ је отклон у радијанима.
Предности електростатичког бројила су нискеПотрошња енергије, може се користити за АЦ и ДЦ количине, без губитка хистерезе, без грешке магнетног поља. Недостаци су то што има неуједначену скалу, ниску радну силу, експанзивност и велика величина, а конструкција није робусна.