Et voltmeter er et elektronisk instrument som brukes til å måle forskjellen i potensial eller spenning mellom to punkter i en elektrisk eller elektronisk krets. Enheten for potensialforskjell måles i volt (V).
Et grunnleggende analogt voltmeter består av et følsomt galvanometer (strømmeter) i serie med høy motstand.
Den interne motstanden til voltmeteret skal være høy; Ellers trekker den en betydelig strøm og avbryter driften av kretsen når du tester.
Analoge voltmetere viser avlesningene sine analogt (en nål som indikerer brøkdelen av spenningen i kretsen) og digitale voltmetere viser sine spenningsavlesninger direkte i tallform.
Praktiske laboratoriev voltmetre har maksimal rekkevidde fra 1000 til 3000 V. For deres del har de i de fleste kommersielle voltmetre forskjellige skalaer, som økes med krefter på 10; for eksempel: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V og 0-1000 V
Voltmetere som måler høye potensialforskjeller krever mye ledninger og isolatorer.
Innen databehandling er standardlaboratoriske voltmetre egnet fordi spenningene som oppstår er moderate, vanligvis mellom 1 V og 15 V.
Analoge voltmetre brukes vanligvis til å måle spenninger fra en brøkdel av en volt til et par tusen volt.
I kontrast har digitale voltmetre høyere presisjon og brukes til svært små spenningsmålinger i laboratorier og elektroniske enheter.
Historie
De grunnleggende prinsippene bak voltmetre ble etablert av den danske fysikeren Hans Christian Oersted i 1820, da han oppdaget at en elektrisk strøm i en ledning produserte et magnetfelt rundt det.
Det første ammeteret, som er et følsomt og ikke-motstandsdyktig voltmeter, ble brukt av fysiker André Ampère i år 1820 for å måle strøm.
Men nesten alle typer voltmetre er basert på modeller der indikatorene er innebygd i bevegelige spoler.
Dette ble utviklet av den franske fysikeren Jacques-Arsene d'Arsonval i 1882. Siden den tid har bevegelseskapasiteten økt og noen moderne modeller kan måle opptil 20 000 volt.
fungerende
Et voltmeter er et galvanometer som er modifisert for å måle potensialforskjellen mellom to punkter i en krets eller serie.
Et galvanometer er et instrument laget av Jacques-Arsene d'Arsonval som består av å plassere kveilede ledninger i et permanent magnetfelt som deretter er festet til en fjær og en kalibrert skive.
galvano
Et galvanometer kan også modifiseres til å bli et ammeter, som brukes til å måle større strømmer.
Men når dette instrumentet brukes til å måle spenning, blir galvanometeret omgjort til et voltmeter som kobles parallelt med området det måler.
Siden voltmeteret må festes til en parallell krets, må den konstrueres på en måte som har høy motstand.
I en krets vil strømmen alltid følge minst mulig motstand. Når du måler potensialforskjellen i en del av en krets er det viktig å endre den delen så lite som mulig når du måler.
Prinsipp for et voltmeter
Det generelle prinsippet for et voltmeter er at det må kobles parallelt med objektet som spenningen skal måles på.
Den parallelle forbindelsen brukes fordi et voltmeter er bygget for å ha en høy motstandsverdi.
På denne måten, hvis den høye motstanden er koblet i serie, vil strømstrømmen være nesten null; dette betyr at kretsen er åpnet.
I parallellkretsen er også spenningen kjent for å være den samme, så spenningen mellom voltmeteret og lasten er nesten den samme.
I teorien, for et ideelt voltmeter, bør motstanden være i uendelig, slik at den trukket strøm er null; på denne måten er det ikke tap av kraft i instrumentet.
Men dette er praktisk talt ikke gjennomførbart fordi du ikke kan ha et materiale med uendelig motstand.
Praktiske bruksområder
Voltmetere lar deg trygt måle spenningen eller forskjellen i elektrisk potensial mellom to punkter i en krets, og samtidig ikke endre spenningen til den kretsen.
Evnen til å måle spenning er avgjørende for design og håndtering av avansert teknologi, men den har andre applikasjoner også.
For eksempel vil du slå på en vifte, men når du kobler til og slår den på, skjer det ingenting. Selv om viften kan være skadet, mottar det kanskje ikke strømuttaket.
Et voltmeter kan brukes til å måle pluggspenning; Hvis det ikke er rundt 120V, kan pluggen være dårlig.
En annen bruk er å bestemme om et batteri er ladet eller utladet. Når en bil ikke starter, kan du måle batterispenningen med et voltmeter for å se om problemet er der.
Spenning brukes i mange bruksområder i hverdagen. Kraftoverføringsledninger fører kraft ved forskjellige høyspenningsnivåer, fra hundrevis til tusenvis av volt som er større enn 120 V til vanlige vegguttak.
Elektroniske enheter (for eksempel datamaskiner) krever presis spenningskontroll, men fungerer bare på noen få volt og kan være følsomme for selv en liten spenningsvariasjon.
Det er forskjellige typer voltmetre for disse forskjellige applikasjonene.
typer
I samsvar med konstruksjonsprinsippet er det forskjellige typer voltmetre. De kan hovedsakelig klassifiseres i:
- Jern Voltmeter (MI).
- Elektrodynamometer voltmeter.
- Induksjons voltmeter.
- Elektrostatisk voltmeter.
- Digital voltmeter (DVM).
- Permanent magnetvoltmeter (PMMC).
- Likretter voltmeter.
Voltmetere som er laget for å måle høye og farlige spenninger (for eksempel overføringslinjer) har ekstra isolasjon mellom testpunktene og brukeren for å forhindre at brukeren blir elektrokuterte.
Andre voltmetre er laget for å måle lavspenningsnivåer på små objekter, for eksempel datamaskinbrikker, med enorm presisjon.
Voltmetrene som brukes i disse tilfellene kan være veldig små og er designet for å eliminere eller minimere støy fra potensielle forskjeller som eksisterer naturlig i miljøet eller kommer fra elektroniske enheter i nærheten.
Det vanligste voltmeteret er en håndholdt enhet med skjerm og to elektroniske kabler. Disse ledningene er koblet til to punkter i kretsen, og spenningsnivået vises på skjermen.
referanser
- Hva er et voltmeter? Gjenopprettet fra study.com
- Definisjon: voltmeter. Gjenopprettet fra whatis.techtarget.com
- Arbeidsprinsipp for voltmeter og typer voltmeter. Gjenopprettet fra electronic4u.com
- Voltmeter. Gjenopprettet fra schools.wikia.com
- Voltmeter. Gjenopprettet fra ceilingpedia.com