Voltmeter Tabung Vakum (VTVM)

Definisi dan Tinjauan Umum Voltmeter Tabung Vakum (VTM)

Voltmeter Tabung Vakum (VTM) didefinisikan sebagai jenis voltmeter yang menggunakan tabung vakum untuk memperkuat arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC) yang diukur. Penggunaan tabung vakum secara signifikan meningkatkan sensitivitas voltmeter, memungkinkannya mendeteksi sinyal listrik yang sangat lemah dengan presisi luar biasa.

Voltmeter elektronik, termasuk VTM, adalah alat serbaguna yang digunakan untuk mengukur berbagai aspek tegangan listrik, seperti tegangan searah, tegangan rata-rata kuadrat (RMS), dan tegangan puncak dalam sistem listrik. Tabung vakum menawarkan beberapa keuntungan unik, termasuk impedansi input tinggi, rentang frekuensi yang luas, dan sensitivitas luar biasa.

Salah satu manfaat paling menonjol dari VTM adalah pengambilan arus minimal dibandingkan dengan jenis meter lainnya. Dalam VTM, sinyal pengukuran langsung disalurkan ke tabung vakum perangkat. Tabung vakum kemudian memperkuat sinyal tersebut dan meneruskannya ke meter defleksi, yang menampilkan nilai tegangan yang diukur.

Jenis-jenis Voltmeter Tabung Vakum

Voltmeter Tabung Vakum dapat dikategorikan menjadi jenis-jenis berikut:

Tipe Dioda

Voltmeter Tabung Vakum Dioda Pembacaan Puncak

Triode Tunggal

• Tipe Triode Seimbang

• Tipe Amplifier Penyearah

• Tipe Penyearah Amplifier

• Voltmeter Tipe Dioda Sederhana

Sirkuit Voltmeter Dioda

Sirkuit voltmeter dioda biasanya terdiri dari meter Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC), resistor beban, dan dioda tabung vakum. Dioda tabung vakum, ketika dihubungkan secara seri dengan resistor, berfungsi untuk meningkatkan kekuatan sinyal listrik yang lemah. Berkat adanya tabung vakum, sistem keseluruhan menjadi jauh lebih sensitif daripada voltmeter standar.

Untuk memastikan pembacaan tegangan yang akurat dari voltmeter, sangat penting bahwa arus dan tegangan memiliki hubungan proporsional langsung. Ini dicapai melalui penggunaan resistor seri, yang membantu linearisasi respons meter. Diagram sirkuit voltmeter dioda tabung vakum digambarkan pada gambar di bawah ini, memberikan representasi visual dari tata letak komponennya dan prinsip operasinya.

Karakteristik dan Batasan Voltmeter Dioda Tabung Vakum

Dalam voltmeter dioda tabung vakum, resistansi resistor seri jauh lebih tinggi dibandingkan dengan dioda tabung vakum. Akibatnya, resistansi tabung dapat diabaikan. Konfigurasi ini memungkinkan hubungan linier antara tegangan dan arus dalam sirkuit. Ketika pasokan input diterapkan, ini menyebabkan penunjuk meter Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC) bergeser, dengan posisi penunjuk menunjukkan besarnya tegangan yang diukur.

Karakteristik Utama Voltmeter Dioda Tabung Vakum

Impedansi Input: Impedansi input voltmeter setara dengan nilai resistansi seri. Meskipun resistor tegangan tinggi digunakan, mereka sebenarnya mengurangi sensitivitas meter. Hubungan antara resistansi dan sensitivitas ini merupakan aspek krusial dari desain dan operasi meter.

Rentang Frekuensi: Rentang frekuensi voltmeter dioda dipengaruhi langsung oleh nilai resistansi seri. Nilai resistansi seri yang lebih tinggi menyebabkan penurunan rentang frekuensi meter. Hubungan invers ini berarti bahwa penyesuaian resistansi seri dapat mengontrol rentang frekuensi yang dapat diukur dengan akurat oleh voltmeter.

Batasan Aplikasi: Karena impedansi input yang relatif rendah dan rentang frekuensi yang terbatas, voltmeter tabung vakum hanya digunakan dalam jumlah aplikasi yang terbatas. Batasan-batasan ini membuatnya kurang cocok untuk skenario yang membutuhkan pengukuran sensitivitas tinggi di seluruh spektrum frekuensi yang luas.

Voltmeter Tabung Vakum Dioda Pembacaan Puncak

Jenis voltmeter ini mengintegrasikan kapasitor dalam desain sirkuitnya. Ketika kapasitor dihubungkan secara seri dengan resistansi, konfigurasi yang dihasilkan dikenal sebagai Voltmeter Tabung Vakum Dioda Pembacaan Puncak Tipe Seri. Sebaliknya, dalam voltmeter shunt kompensasi, kapasitor dihubungkan secara paralel dengan resistor seri. Susunan berbeda dari komponen kapasitor dan resistor ini memberikan karakteristik operasional dan kemampuan pengukuran yang berbeda untuk setiap jenis voltmeter pembacaan puncak, memungkinkannya diterapkan dalam berbagai skenario pengukuran listrik di mana penentuan tegangan puncak diperlukan.

Operasi dan Evolusi Voltmeter Tabung Vakum Dioda Pembacaan Puncak

Prinsip operasional voltmeter tabung vakum dioda pembacaan puncak tipe seri dan shunt cukup mirip. Dalam operasi, kapasitor dalam sirkuit mengisi hingga tegangan puncak positif dari pasokan arus bolak-balik (AC). Setelah itu, ia melepaskan muatan melalui resistor shunt, menyebabkan penurunan tegangannya. Tegangan kemudian direktifikasi oleh meter Kumparan Bergerak Magnet Tetap (PMMC), yang dihubungkan secara seri dengan resistor. Perlu dicatat, tegangan puncak sinyal AC input berbanding lurus dengan tegangan output dari rektifikasi, memungkinkan pengukuran nilai puncak yang akurat.

Secara historis, voltmeter tabung vakum memainkan peran penting dalam pengukuran tegangan listrik. Namun, dengan perkembangan teknologi elektronik, mereka telah banyak digantikan oleh alternatif yang lebih modern. Saat ini, voltmeter transistor (TVM) dan voltmeter efek medan (FETVM) telah menjadi pilihan utama untuk tugas pengukuran tegangan. Alat-alat baru ini menawarkan karakteristik kinerja yang ditingkatkan, seperti impedansi input yang lebih tinggi, respon frekuensi yang lebih luas, stabilitas yang lebih baik, dan akurasi yang ditingkatkan. Mereka juga cenderung lebih ringkas, hemat energi, dan andal, menjadikannya lebih sesuai dengan permintaan aplikasi rekayasa listrik dan elektronik kontemporer.