Vakuumbuisspanningsmeter (VTVM)
Definisie en Oorsig van Vakuumbuisvoltmeter (VTM)
'n Vakuumbuisvoltmeter (VTM) word gedefinieer as 'n tipe voltmeter wat vakuumbuise gebruik om die wisselstroom (AC) en eenrigtingstroom (DC) spannings wat gemeet word, te versterk. Die insluiting van vakuumbuise verhoog die sensitiwiteit van die voltmeter aansienlik, wat dit in staat stel om uiterst swak elektriese seinale met ongelooflike presisie op te spoor.
Elektroniese voltmeters, insluitend die VTM, is veelsoortige instrumente wat gebruik word om verskeie aspekte van elektriese spanning te meet, soos direkspanning, wortel-gemiddelde-kwadraat (RMS) spanning, en piekspanning binne 'n elektriese stelsel. Vakuumbuise bied verskeie kenmerkende voordele, insluitend hoë insetimpedans, 'n wyd frekwensiebereik, en uitsonderlike sensitiwiteit.
Een van die mees noemenswaardige voordele van die VTM is sy minimale stroomverbruik in vergelyking met ander tipes meters. In 'n VTM word die meetsein direk ingevoer in die vakuumbuis van die toestel. Die vakuumbuis versterk dan die sein en gee dit oor aan die afwykmeter, wat die gemeete spanningwaarde vertoon.
Tipes Vakuumbuisvoltmeters
Die Vakuumbuisvoltmeter kan in die volgende tipes geklassifiseer word:
Diode Tipe
Pieklees Diode Vakuumbuisvoltmeter
Enkele Triode
Gebalanseerde Triode Tipe
Rektifiers Versterker Tipe
Versterker Rektifiers Tipe
Eenvoudige Diode Tipe Voltmeter
Diode Voltmeter Sirkuit
Die sirkuit van 'n diode voltmeter bestaan tipies uit 'n Permanente-Magneet-Bewegende-Spoel (PMMC) meter, 'n laasweerstand, en 'n vakuumbuis diode. Wanneer die vakuumbuis diode in reeks met 'n weerstand verbonden word, dien dit om die sterkte van swak elektriese seinale te verhoog. Dankie die teenwoordigheid van die vakuumbuis, word die algehele stelsel baie sensitiever as 'n standaard voltmeter.
Om akkurate spanningleesinge van die voltmeter te verseker, is dit belangrik dat die stroom en spanning 'n direkte proporsionale verhouding het. Dit word bereik deur die gebruik van 'n reeksweerstand, wat help om die reaksie van die meter te lineariseer. Die sirkuitsdiagram van die diode vakuumbuis voltmeter word hieronder geïllustreer, wat 'n visuele voorstelling gee van sy komponentlayout en operasionele beginsels.
Karakteristieke en Beperkings van Diode Vakuumvoltmeters
In 'n diode vakuum voltmeter is die weerstand van die reeksweerstand beduidend hoër as dié van die vakuumbuis diode. As gevolg hiervan kan die weerstand van die buis effektief genegeer word. Hierdie opstel maak 'n lineêre verhouding moontlik tussen die spanning en stroom binne die sirkuit. Wanneer die insetvoorsiening toegepas word, veroorsaak dit die wyser van die Permanente-Magneet-Bewegende-Spoel (PMMC) meter om af te wy, met die posisie van die wyser wat die grootte van die gemeete spanning aandui.
Kern Karakteristieke van Diode Vakuumvoltmeter
Inset Impedans: Die inset impedans van die voltmeter is ekwivalent aan die waarde van die reeksweerstand. Alhoewel hoë-spanningsweerstande gebruik word, verminder hulle feitlik die sensitiewe van die meter. Hierdie verhouding tussen weerstand en sensitiewe is 'n kritieke aspek van die ontwerp en werking van die meter.
Frekwensie Bereik: Die frekwensie bereik van die diode voltmeter word direk beïnvloed deur die waarde van die reeksweerstand. 'n Hoër waarde van die reeksweerstand lei tot 'n vermindering in die frekwensie bereik van die meter. Hierdie inverse verhouding beteken dat die aanpassing van die reeksweerstand die bereik van frekwensies kan beheer wat die voltmeter akkuraat kan meet.
Toepassings Beperkings: As gevolg van sy relatief lae inset impedans en beperkte frekwensie bereik, vind die vakuumbuis voltmeter toepassing in slegs 'n beperkte aantal toepassings. Hierdie beperkings maak dit minder geskik vir situasies wat hoë-sensitiwiteit metings oor 'n breë spektrum van frekwensies vereis.
Pieklees Diode Vakuumbuisvoltmeter
Hierdie tipe voltmeter sluit 'n kondensator in sy sirkuitontwerp in. Wanneer die kondensator in reeks met die weerstand verbonden word, word die resulterende konfigurasie bekend as die Reeks Tipe Piek Diode Lees Vakuumvoltmeter. Omgekeerd, in die gelykgestelde skuif tipe voltmeter, word die kondensator parallel met die reeksweerstand verbonden. Hierdie verskillende rangskikking van die kondensator en weerstandkomponente gee aanleiding tot kenmerkende werkskenmerke en meetvermoëns vir elke tipe pieklees voltmeter, wat dit in staat stel om in verskeie elektriese meetscenario's toegepas te word waar piekspanningsbepaling vereis word.
Operasie en Evolusie van Pieklees Diode Vakuumbuisvoltmeters
Die werkprinsipes van beide reeks- en skuiftipe pieklees diode vakuumbuisvoltmeters is baie soortgelyk. In operasie laai die kondensator in die sirkuit op tot die positiewe piekspanning van die wisselstroom (AC) voorsiening. Daarna laai dit af deur die skuifweerstand, wat 'n afname in sy spanning veroorsaak. Die spanning word dan gerektifieer deur die Permanente-Magneet-Bewegende-Spoel (PMMC) meter, wat in reeks met die weerstand verbonden is. Opmerklik is die piekspanning van die inset AC sein direk proporsioneel aan die uitsetspanning van die rektifier, wat akkurate meting van piekwaardes moontlik maak.
Histories het vakuumbuisvoltmeters 'n belangrike rol in elektriese spanningmeting gespeel. Echter, met die vordering van elektroniese tegnologie, is hulle grotendeels vervang deur meer moderne alternatiewe. Vandag is transistor voltmeters (TVM) en veldeffek voltmeters (FETVM) die voorkeurkeuse geword vir spanningmeetopdragte. Hierdie nuwerwetse instrumente bied verbeterde prestasiekenmerke, soos hoër inset impedans, wyer frekwensieantwoord, beter stabiliteit, en verhoogde akkuraatheid. Hulle is ook tendensiël kleiner, energie-effektief, en betroubaar, wat hulle beter geskik maak vir die eise van hedendaagse elektriese en elektroniese ingenieurswese toepassings.
