Vacuómetro de Tubo de Vacío (VTVM)

Definición y Visión General del Voltímetro de Tubo al Vacío (VTM)

Un Voltímetro de Tubo al Vacío (VTM) se define como un tipo de voltímetro que utiliza tubos al vacío para amplificar las corrientes alterna (CA) y directa (CD) que se están midiendo. La incorporación de tubos al vacío mejora significativamente la sensibilidad del voltímetro, permitiéndole detectar señales eléctricas extremadamente débiles con una precisión notable.

Los voltímetros electrónicos, incluyendo el VTM, son instrumentos versátiles utilizados para medir varios aspectos de la tensión eléctrica, como la tensión directa, la tensión eficaz (RMS) y la tensión pico dentro de un sistema eléctrico. Los tubos al vacío ofrecen varias ventajas distintivas, incluyendo alta impedancia de entrada, un rango de frecuencia amplio y una sensibilidad excepcional.

Una de las ventajas más notables del VTM es su bajo consumo de corriente en comparación con otros tipos de medidores. En un VTM, la señal de medición se alimenta directamente al tubo al vacío del dispositivo. El tubo al vacío luego amplifica la señal y la pasa al medidor desviador, que muestra el valor de tensión medida.

Tipos de Voltímetro de Tubo al Vacío

El Voltímetro de Tubo al Vacío puede clasificarse en los siguientes tipos:

Tipo Diodo

Voltímetro de Tubo al Vacío de Lectura de Pico de Diodo

Triodo Simple

• Tipo Triodo Equilibrado

• Tipo Amplificador Rectificador

• Tipo Rectificador Amplificador

• Voltímetro de Tipo Diodo Simple

Circuito del Voltímetro de Diodo

El circuito de un voltímetro de diodo típicamente comprende un medidor de bobina móvil de imán permanente (PMMC), un resistor de carga y un diodo de tubo al vacío. El diodo de tubo al vacío, cuando se conecta en serie con un resistor, sirve para aumentar la fuerza de las señales eléctricas débiles. Gracias a la presencia del tubo al vacío, el sistema general se vuelve mucho más sensible que un voltímetro estándar.

Para asegurar lecturas de tensión precisas del voltímetro, es crucial que la corriente y la tensión tengan una relación proporcional directa. Esto se logra mediante el uso de un resistor en serie, que ayuda a linealizar la respuesta del medidor. El diagrama de circuito del voltímetro de diodo de tubo al vacío se ilustra en la figura a continuación, proporcionando una representación visual de su disposición de componentes y principios operativos.

Características y Limitaciones del Voltímetro de Diodo de Tubo al Vacío

En un voltímetro de diodo de tubo al vacío, la resistencia del resistor en serie es significativamente mayor que la del diodo de tubo al vacío. Como resultado, la resistencia del tubo puede ser efectivamente despreciada. Esta configuración permite establecer una relación lineal entre la tensión y la corriente dentro del circuito. Cuando se aplica la fuente de alimentación, provoca la desviación del puntero del medidor de bobina móvil de imán permanente (PMMC), con la posición del puntero indicando la magnitud de la tensión medida.

Características Clave del Voltímetro de Diodo de Tubo al Vacío

Resistencia de Entrada: La resistencia de entrada del voltímetro es equivalente al valor de la resistencia en serie. Aunque se emplean resistencias de alta tensión, estas en realidad reducen la sensibilidad del medidor. Esta relación entre resistencia y sensibilidad es un aspecto crucial del diseño y operación del medidor.

Rango de Frecuencia: El rango de frecuencia del voltímetro de diodo se ve influenciado directamente por el valor de la resistencia en serie. Un valor mayor de la resistencia en serie lleva a una reducción en el rango de frecuencia del medidor. Esta relación inversa significa que ajustar la resistencia en serie puede controlar el rango de frecuencias que el voltímetro puede medir con precisión.

Limitaciones de Aplicación: Debido a su relativamente baja resistencia de entrada y rango de frecuencia restringido, el voltímetro de tubo al vacío se utiliza en solo un número limitado de aplicaciones. Estas limitaciones lo hacen menos adecuado para escenarios que requieren mediciones de alta sensibilidad a lo largo de un amplio espectro de frecuencias.

Voltímetro de Diodo de Tubo al Vacío de Lectura de Pico

Este tipo de voltímetro incorpora un condensador en su diseño de circuito. Cuando el condensador se conecta en serie con la resistencia, la configuración resultante se conoce como Voltímetro de Lectura de Pico de Diodo de Tubo al Vacío en Serie. Por otro lado, en el voltímetro compensado en derivación, el condensador se conecta en paralelo con el resistor en serie. Estas diferentes disposiciones del condensador y los componentes de resistencia dan lugar a características operativas y capacidades de medición distintas para cada tipo de voltímetro de lectura de pico, permitiéndoles ser aplicados en diversos escenarios de medición eléctrica donde se requiere la determinación de la tensión pico.

Operación y Evolución de los Voltímetros de Diodo de Tubo al Vacío de Lectura de Pico

Los principios operativos tanto de los voltímetros de lectura de pico en serie como en derivación de diodo de tubo al vacío son bastante similares. En la operación, el condensador dentro del circuito se carga hasta el pico positivo de la tensión de corriente alterna (CA). Luego, se descarga a través del resistor en derivación, causando una disminución en su tensión. La tensión luego se rectifica por el medidor de bobina móvil de imán permanente (PMMC), que está conectado en serie con el resistor. Notablemente, la tensión pico de la señal de entrada CA es directamente proporcional a la tensión de salida del rectificador, permitiendo una medición precisa de los valores pico.

Históricamente, los voltímetros de tubo al vacío jugaron un papel significativo en la medición de la tensión eléctrica. Sin embargo, con el avance de la tecnología electrónica, han sido en gran medida reemplazados por alternativas más modernas. Hoy en día, los voltímetros de transistor (TVM) y los voltímetros de efecto de campo (FETVM) se han convertido en la elección preferida para las tareas de medición de tensión. Estos instrumentos más nuevos ofrecen características de rendimiento mejoradas, como mayor impedancia de entrada, respuesta de frecuencia más amplia, mejor estabilidad y precisión mejorada. También tienden a ser más compactos, eficientes energéticamente y confiables, haciéndolos más adecuados para las demandas de las aplicaciones contemporáneas de ingeniería eléctrica y electrónica.