Принцип на работа и врски видови на волтметар

Што е Волтметар

Волтметар е инструмент за мерење на напон. Мери напонот помеѓу две точки. Знаеме дека единицата за потенцијална разлика е волт. Значи, тоа е мерилен инструмент кој мери потенцијалната разлика помеѓу две точки.

Принцип на работа на Волтметар

Главниот принцип на волтметар е дека треба да се поврзе паралелно со делот од кое сакаме да го измериме напонот. Паралелната поврзаност се користи затоа што волтметар е конструиран така што има многу голема резистивност. Така, ако таа голема резистивност се поврзе серијски, токот ќе биде скоро нула, што значи дека колата станува отворена.

Ако е поврзан паралелно, тогаш импедансата на опремата доаѓа паралелно со големата резистивност на волтметарот и збогат комбинацијата ќе даде скоро истата импеданса што и опремата. Освен тоа, во паралелната кола знаме дека напонот е истиот, па напонот помеѓу волтметарот и опремата е скоро истиот, и затоа волтметарот го мери напонот.
За идеален волтметар, имаме дека резистивноста треба да биде бесконечна и токот претставува нула, па нема да има губиток на моќ во инструментот. Но ова не е постижливо практички, бидејќи не можеме да имаме материјал со бесконечна резистивност.

Класификација или типови на Волтметар

Според принципот на конструкција, имаме различни типови на волтметри, претставени како –

1. Парманентен магнет со движење на цев (PMMC) Волтметар.

2. Движење на железо (MI) Волтметар.

3. Електродинамометарски тип Волтметар.

4. Ректификаторски тип Волтметар

5. Индукционски тип Волтметар.

6. Електростатички тип Волтметар.

7. Цифрен Волтметар (DVM).

Зависно од овие типови на меренја, имаме-

1. DC Волтметар.

2. AC Волтметар.

За DC волтметри се користат PMMC инструменти, MI инструментите можат да мериат како AC така и DC напони, електродинамометарските типови, термалните инструменти можат да мериат како DC така и AC напони. Индукционите метри не се користат поради нивната висока цена, неточност во меренјето. Ректификаторските типови, електростатичките типови и цифрени волтметри (DVM) можат да мериат како AC така и DC напони.

PMMC Волтметар

Кога проводник што носи ток е поставен во магнетско поле, механичка сила дејствува на проводникот, ако е прикачен на движење, со движењето на цевта, покажувачот се движи над скалата.
PMMC инструментите имаат парманентни магнети. Тој е прилагоден за DC меренја бидејќи тука дефлекцијата е пропорционална на напонот затоа што резистивноста е константна за материјалот на метарот и затоа ако се обрне поляритетот на напонот, дефлекцијата на покажувачот ќе се обрне, па се користи само за DC меренја. Овој тип инструмент се нарекува D’Arnsonval тип инструмент. Има предности на линеарна скала, ниска консумација на моќ, висока точност.
Главните недостатоци се –
Мери само DC величини, поголема цена итн.

Каде,
B = Густината на флукс во Wb/m2.
i = V/R каде V е напонот што треба да се измери, а R е резистивноста на опремата.
l = Должина на цевта во m.
b = Широчина на цевта во m.
N = Број на обика во цевта.

Проширување на опсегот во PMMC Волтметар

Во PMMC волтметрите имаме можност за проширување на опсегот на меренје на напонот. Со само поврзување на резистивност во серија со метарот, можеме да прошириме опсегот на меренје.

Нека,
V е напонот на напојување во волтови.
Rv е резистивноста на волтметарот во Ом.
R е надворешната резистивност поврзана во серија во Ом.
V1 е напонот над волтметарот.
Тогаш надворешната резистивност што треба да се поврзе во серија е дадена од

MI Волтметар

MI инструменти значи движење на железо инструмент. Се користи за меренје на како AC така и DC, затоа што дефлекцијата θ е пропорционална на квадратот на напонот, претпоставувајќи дека импедансата на метарот е константна, така што како и да е поларитетот на напонот, тој покажува насочена дефлекција, подалее се класифицираат на два начини,

1. Тип на привлекување.

2. Тип на одбијање.

Каде, I е тоталниот ток што текува во колата во Ампер. I = V/Z
Каде, V е напонот што треба да се измери, а Z е импедансата на опремата.
L е сопствената индуктивност на цевта во Хенри.
θ е дефлекцијата во радијан.

Принцип на Тип на Привлекување MI Инструмент

Ако се постави немагнетизирано меко железо во магнетско поле, тоа се привлекува кон цевта, ако се прикачи покажувач на системот и токот минува низ цевта како резултат на применетиот напон, создава магнетско поле што привлекува железен дел и создава крутило како резултат на чиј покажувач се движи над скалата.

Принцип на Тип на Одбијање MI Инструмент

Кога два железни дела се магнетизираат со иста поларитет преку минување на ток, што се прави со применување на напон над волтметарот, тогаш се случува одбијање помеѓу нив и тоа одбијање произведува крутило како резултат на кој покажувач се движи.
Преимуществата се дека мерат како AC така и DC, се евтино, мале грешки од тркање, робусно итн. Главно се користи за AC меренја бидејќи во DC меренја грешката ќе биде поголема поради хистерезис.

Електродинамометарски Тип Волтметар

Електродинамометарските инструменти се користат затоа што имаат иста калибрација за како AC така и DC, т.е. ако е калибриран со DC, тогаш без повторна калибрација можеме да измериме AC.

Поддршка