Voltmõõtur: Tööpõhimõte tüübid ja skeem

Mis on spannindindiitor

Spannindindiitor on sensor, mida kasutatakse selleks, et arvutada ja jälgida objekti sises oleva voltagi suurust. Spannindindiitord saavad määrata nii AC kui ka DC voltagi taseme. Selle sensori sisendiks on voltagi, väljundiks aga võivad olla lülitid, analoogiline voltagisignaal, voolusignaal või kuuldav signaal.

Sensorid on seadmed, mis saavad tuvastada või reageerida teatud tüübilistele elektrilistele või optilistele signaalidele. Spannindindiitori ja voolusensorite rakendamine on muutunud heaks valikuna traditsiooniliste voolu ja voltagi mõõtmismeetodite jaoks.

Selles artiklis arutame spannindindiitori üksikasjalikult. Spannindindiitor saab määrata, jälgida ja mõõta voltagi toomist. See saab mõõta nii AC kui ka DC voltagi taset. Spannindindiitori sisendiks on voltagi ise, väljundiks võivad olla analoogilised voltagisignaalid, lülitid, kuuldavad signaalid, analoogilised voolutasemed, sagedused või isegi sageduse moduleeritud väljundid.

See tähendab, et mõned spannindindiitord saavad anda väljundina siinuste või pulsside ahela, teised aga saavad anda amplituudi modulatsiooni, pulsi laiuse modulatsiooni või sageduse modulatsiooni väljundid.

Spannindindiitorites põhineb mõõtmine voltagijagajal. Kaks peamist spannindindiitori tüüpi on: kondensaatoriline tüüp spannindindiitori ja vastuslik tüüp spannindindiitori.

Kondensaatoriline spannindindiitor

Teame, et kondensaator koosneb kahest juhtivast (või kahest plaatist); nende plaatide vahel on hoidud mittejuhtivat materjali.

Selle mittejuhtiva materjali nimetatakse dielektrikuks. Kui neile plaadile antakse AC voltagi, alustab vool liikuda vastavalt vastaste plaadide voltagi poolt elektronide atraktioni või repulsiooni tõttu.

Väljak plaadide vahel loob täieliku AC tsükli ilma füüsilise ühenduseta. Nii töötab kondensaator.

Järgmisena arutame voltagijaotust kahe sarvese kondensaatori vahel. Tavaliselt sarve tsüklites tekib kõrge voltagi komponendi juures, mille impedants on kõrge. Kondensaatorite puhul on kapasitants ja impedants (kapasitiivne reaktants) alati pöördvõrdelised.

Voltagi ja kapasitansi vaheline seos on

Q → Laeng (Kulomb)
C → Kapasitants (Faraad)
XC → Kapasitiivne reaktants (Ω)
f → Sagedus (Herts)

Nendest kahest seosest saame selgelt öelda, et kõrgeim voltagi tekib väikseima kondensaatori juures. Kondensaatorilised spannindindiitord töötavad selle lihtsa printsiibi järgi. Kujutame end, et hoiame sensorit ja paneme selle tipi lähedale livejoonte juurde.

Siin lisame sensori kõrge impedantsiga osa sarvese kondensaatoripaarituse tsükli.

Praegu on sensori tipi väiksin kondensaator, mis on ühendatud livevoltagiga. Seega tekib kogu voltagi sensori tsüklis, mis suudab tuvastada voltagi, ja valgus- või signaalindikaator sisse lülitub. See on selliste kontaktivabad spannindindiitorite taga, mida kasutate kodumaal.

Vastuslik spannindindiitor

Sensorelemendi vastuse voltagiks muutmiseks on olemas kaks viisi. Esimene on lihtsaim meetod, mis hõlmab voltagi andmist vastusliku jagajakuitsi, mis koosneb sensorist ja referentsvastusest, mis on esitatud allpool.

Referentsvastuse või sensori juures tekkinud voltagi bufferdatud ja seejärel edastatakse tugevdamiseks. Sensori väljundvoltagi saab väljendada kui

Selle tsüklitega seotud probleem on, et olemasolev tugevdamine tugevdab kogu sensori juures tekkinud voltagi. Kuid parem oleks tugevdada ainult sensori vastuse muutumise tõttu tekkinud voltagimuutust, mida saavutatakse teise meetodiga, mis rakendab vastuslikku silma, nagu on näidatud allpool.

Siin on väljundvoltagi

Kui R1 = R, siis väljundvoltagi muutub umbes

A → Instrumentaalsirbi tugevdamine
δ → Sensori vastuse muutus, mis on analoogne mingi füüsikalise toiminguga