Vakuumpipist voltmomeeter (VTVM)

Vakuumpäikese voltmeteri (VTM) määratlus ja ülevaade

Vakuumpäikese voltmeter (VTM) on voltmeteri tüüp, mis kasutab vakuumpäikseid selleks, et tugevdada mõõdetavaid vaikevoolu (AC) ja otspäiksevoolu (DC) pingi. Vakuumpäikside kasutamine oluliselt suurendab voltmeteri tundlikkust, võimaldades väga nõrga elektrisignaali täpset tuvastamist.

Elektroonilised voltmeterid, sealhulgas VTM, on mitmekülgsete seadmete, mis kasutatakse erinevate elektripingi aspektide, nagu otsping, ruutkeskmine (RMS) ping ja maksimaalne ping, mõõtmiseks elektrosüsteemis. Vakuumpäiksid pakuvad mitmeid eelist, sealhulgas kõrget sisendspetsifilist vastust, laia sagedusspektri ja erakordset tundlikkust.

Üks VTM-i märkimisväärsemaid eeliseid on selle väike hooldusvooli võrdlusega teiste liikide voltmeteritega. VTM-s antakse mõõdetav signaal otse seadme vakuumpäiksesse. Seejärel tugevdab vakuuppäiksignaalit ja edastab selle viivitusele, mis näitab mõõdetud pingu väärtust.

Vakuumpäikese voltmeteri tüübid

Vakuumpäikese voltmeterid saavad jagada järgmisteks tüübideks:

Dioodi tüüp

Maksimaalsete väärtuste dioodi vakuumpäikese voltmeter

Üks triood

• Tasakaalustatud trioodi tüüp

• Rectifiereerija tugevdatud tüüp

• Tugevdatud rectifiereerija tüüp

• Lihtne dioodi tüüpi voltmeter

Dioodi voltmeteri skeem

Dioodi voltmeteri skeem koosneb tavaliselt püsimaagneetilise liigutava spooliga (PMMC) voltmeterist, laadi vastendiks ja vakuumpäikse dioodist. Vakuumpäikse diood, mis on ühenduses rühma vastendiga, tugevdab nõrga elektrisignaali tugevust. Vakuumpäikse tulemusena saab süsteem olema palju tundlikum kui tavaline voltmeter.

Et tagada täpne pingi lugemine voltmeterist, on oluline, et vool ja ping oleksid otse proportsionaalsed. Seda saavutatakse rühma vastendi abil, mis lineaarses teeb voltmeteri reageerimist. Dioodi vakuumpäikese voltmeteri skeemi illustreerib järgmine joonis, andes visuaalse esitluse selle komponendidest ja toimimisprintsiipidest.

Dioodi vakuumpäikese voltmeteri omadused ja piirangud

Dioodi vakuumpäikese voltmeteris on rühma vastendi vastus märkimisväärselt suurem kui vakuumpäikse dioodi vastus. Seetõttu saab vakuuspäikse vastust efektiivselt ignoreerida. See seaded võimaldab luua lineaarse suhte voolu ja pingu vahel tsirkuis. Kui sisendping on rakendatud, viivitab see PMMC-voltmeteri viivituse, mille asukoht näitab mõõdetud pingu suurust.

Dioodi vakuumpäikese voltmeteri peamised omadused

Sisendvastus: Voltmeteri sisendvastus on võrdne rühma vastendi väärtusega. Kuigi kasutatakse kõrgepingulist vastendit, vähendab see tegelikult voltmeteri tundlikkust. See vastus ja tundlikkuse vaheline suhe on oluline osa voltmeteri disainist ja toimimisest.

Sagedusspekter: Dioodi voltmeteri sagedusspekter mõjutatakse otseselt rühma vastendi väärtuse poolt. Kui rühma vastus on kõrge, siis väheneb voltmeteri sagedusspekter. See vastandlik suhe tähendab, et rühma vastuse reguleerimisel saab kontrollida sagedusi, mida voltmeter võib täpselt mõõta.

Rakenduspiirangud: Relatiivselt madala sisendvastuse ja piiratud sagedusspektri tõttu leidub vakuumpäikese voltmeteri kasutamine ainult piiratud arvul rakendustes. Need piirangud muudavad selle vähem sobivaks sellistes stsenaariumides, kus nõutakse kõrget tundlikkust laia sagedusspektri mõõtmiseks.

Maksimaalsete väärtuste dioodi vakuumpäikese voltmeter

See voltmeter tüüp sisaldab oma skeemis kondensaatorit. Kui kondensaator on ühenduses rühma vastendiga, nimetatakse seda järjestikuseks tüübi maksimaalsete väärtuste dioodi vakuumpäikese voltmeteriks. Vastupidises korras, kompenseeritud paralleelses tüübis voltmeteris on kondensaator paralleelselt rühma vastendiga. Nende erinevate kondensaatori ja vastendi komponentide paigutused annavad erinevad toimimisomadused ja mõõtmisvõimalused iga tüübi maksimaalsete väärtuste voltmeterile, lubades neid kasutada erinevates elektrilistes mõõtmisstsenaariumides, kus nõutakse maksimaalsete väärtuste määramist.

Maksimaalsete väärtuste dioodi vakuumpäikese voltmeterite toimimine ja areng

Järjestikuse ja paralleelse tüübi maksimaalsete väärtuste dioodi vakuumpäikese voltmeterite toimimisprintsiibid on väga sarnased. Toimimisel laetakse tsirkuitis olev kondensaator positiivse maksimaalse väärtuse juurde vaikevoolu (AC) sisendpingi. Seejärel lahustab see läbi paralleelset vastendi, mille tulemuseks on selle pingi langus. Pingit rectifieerib PMMC-voltmeter, mis on ühenduses rühma vastendiga. Märgatavasti on sisend AC-signaali maksimaalne väärtus otse proportsionaalne rectifiereerija väljundpingiga, võimaldades täpsete maksimaalsete väärtuste mõõtmist.

Ajalooliselt mängisid vakuumpäikese voltmeterid olulist rolli elektrilise pingi mõõtmisel. Kuid elektrotehnika arenedes on need suurel osal asendatud uuemate alternatiividega. Tänapäeval on transistorvoltmeterid (TVM) ja lahtisuunaliste transistortehnoloogiate voltmeterid (FETVM) saanud eelistatud valikuteks pingimõõtmiseks. Need uued seadmed pakuvad paremaid toimimisomadusi, nagu kõrgem sisendvastus, laiem sagedusspekter, parem stabiilsus ja täpsus. Nad on ka kompaktsed, energiatõhusad ja usaldusväärsed, mis muudab need sobivamaks tänapäeva elektroonilise ja elektrilise inseneri rakendustele.