Prinsip Paggana sa Voltmeter ug mga Tipo sa Voltmeter
Ano ang Voltmeter?
Voltmeter usa ka instrumento nga midsura sa voltage. Midsura kini sa voltage tali adunay duha ka puntos. Kita naka-alam nga ang unit sa potential difference mao ang volts. Busa, kini usa ka midsuring instrumento nga midsura sa potential difference tali adunay duha ka puntos.
Pagtrabaho ug Prinsipyo sa Voltmeter
Ang pangunang prinsipyo sa voltmeter mao kini nga kinahanglan nga ikonekta sa parallel sa diin kita gusto midsuran ang voltage. Ang parallel connection gigamit tungod kay ang voltmeter gihimo sa sayong paagi nga may labing taas nga value sa resistance. Kon ikonekta kini sa series, ang current flow mahimong almost zero, busa ang circuit mahimong open.
Kon ikonekta kini sa parallel, ang load impedance magparallel sa taas nga resistance sa voltmeter, busa ang kombinasyon maghatag og almost sama nga impedance sa load. Sa parallel circuit, kita naka-alam nga ang voltage sama, busa ang voltage tali adunay voltmeter ug load mahimong almost sama, busa ang voltmeter midsura sa voltage.
Para sa ideal nga voltmeter, ang resistance infinity ug ang current drawn zero, busa wala'y power loss sa instrumento. Apan dili kini maabot praktikalmente tungod kay wala'y materyales nga may infinite resistance.
Klasipikasyon o Mga Uri sa Voltmeter
Batasan sa construction principle, adunay daghang mga uri sa voltmeters, sila mao –
Permanent Magnet Moving Coil (PMMC) Voltmeter.
Moving Iron (MI) Voltmeter.
Electro Dynamometer Type Voltmeter.
Rectifier Type Voltmeter
Induction Type Voltmeter.
Electrostatic Type Voltmeter.
Digital Voltmeter (DVM).
Depende sa mga tipo sa measurement, adunay -
DC Voltmeter.
AC Voltmeter.
Para sa DC voltmeters, PMMC instruments ang gigamit, MI instrument makamidsura sa DC ug AC voltages, electrodynamometer type, thermal instrument makamidsura sa DC ug AC voltages usab. Induction meters dili gamiton tungod sa taas nga presyo, inaccuracy sa measurement. Rectifier type voltmeter, electrostatic type, ug digital voltmeter (DVM) makamidsura sa AC ug DC voltages.
PMMC Voltmeter
Kon conductor nga naa'y current gitapos sa magnetic field, ang mechanical force moadto sa conductor, kon iya attached sa moving system, ang coil movement magpakadto sa pointer sa scale.
Ang PMMC instruments adunay permanent magnets. Suited kini para sa DC measurement tungod kay ang deflection proportional sa voltage tungod kay ang resistance constant sa material sa meter, busa kon ang polarity sa voltage gi-reverse, ang deflection sa pointer usahay gi-reverse, busa gamiton kini sa DC measurement lang. Kini nga tipo nga instrumento gisulti nga D’Arnsonval type instrument. Adunay advantages sa linear scale, low power consumption, high accuracy.
Ang major disadvantages mao -
Makamidsura ra sa DC quantity, mas taas nga presyo, etc.
Diin,
B = Flux density sa Wb/m2.
i = V/R diin V ang voltage nga imong gusto midsuran ug R ang resistance sa load.
l = Length sa coil sa m.
b = Breadth sa coil sa m.
N = Number of turns sa coil.
Extension sa Range sa PMMC Voltmeter
Sa PMMC voltmeters, adunay facility sa pag-extend sa range sa measurement sa voltage. Kon ikonekta ang resistance sa series sa meter, makapadayon ang range sa measurement.
Let,
V ang supply voltage sa volts.
Rv ang voltmeter resistance sa Ohm.
R ang external resistance connected sa series sa ohm.
V1 ang voltage across the voltmeter.
Then the external resistance to be connected in series is given by
MI Voltmeter
MI instruments mean moving iron instrument. Gamiton kini sa AC ug DC measurements, tungod kay ang deflection θ proportional sa square sa voltage assuming constant nga impedance sa meter, busa whatever ang polarity sa voltage, nagpakadto ang pointer, further sila classified sa dalan,
Attraction type.
Repulsion type.
Diin, I ang total current flowing sa circuit sa Amp. I = V/Z
Diin, V ang voltage nga imong gusto midsuran ug Z ang impedance sa load.
L ang self inductance sa coil sa Henry.
θ ang deflection sa Radian.
Attraction type MI Instrument Principle
Kon unmagnetised soft iron gitapos sa magnetic field, gi-attract kini sa coil, kon attached ang pointer sa systems ug ipas ang current sa coil resulta sa applied voltage, it creates a magnetic field which attracts iron piece and creates deflecting torque as a result of which pointer moves over the scale.
Repulsion type MI Instrument Principle
Kon magnetized ang duha ka iron pieces sa same polarity pasabot ang current nga gipasa resulta sa applied voltage, ang repulsion mahimong occur ug produce ang deflecting torque. Ang advantages mao makamidsura sa AC ug DC, murahon, low friction errors, Robust, etc. Gamiton kini sa AC measurement tungod kay sa DC measurement mas taas ang error tungod sa hysteresis.
Electrodynamometer Type Voltmeter
Electrodynamometer instruments gamiton tungod kay parehas ang calibration sa AC ug DC i.e. kon calibrated sa DC, wala na gyud kalibre sa AC.
Electrodynamometer Type Voltmeter Principle
Adunay duha ka coils, fixed ug moving coils. Kon applied ang voltage sa duha ka coils, ang current flows sa duha ka coils it will stay in the zero position due to the development of equal and opposite torque. Kon reversed ang direction sa one torque as the current in the coil reverses, an undirectional torque is produced.
Para sa voltmeter, ang connection is a parallel one and both fixed and moving coils are connected in series with non-inductive resistance.
φ = 0 where φ is the phase angle.
Diin, I ang amount of current flowing sa circuit sa Amp = V/Z.
V ug Z ang applied voltages ug impedance sa coil respectively.
M = Mutual inductance sa coil.
Wala silay hysteresis error, makagamit sa AC ug DC measurement, ang main disadvantages mao low torque/weight ratio, high friction loss, expensive than other instruments, etc.
Rectifier Voltmeter
