Voltmeter Tabung Vakum (VTVM)

Definisi dan Gambaran Umum Voltmeter Tabung Hampa (VTM)

Voltmeter Tabung Hampa (VTM) didefinisikan sebagai jenis voltmeter yang menggunakan tabung hampa untuk memperkuat arus bolak-balik (AC) dan arus searah (DC) yang diukur. Penggunaan tabung hampa 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 hampa 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 hampa perangkat. Tabung hampa kemudian memperkuat sinyal dan meneruskannya ke meter defleksi, yang menampilkan nilai tegangan yang diukur.

Jenis-jenis Voltmeter Tabung Hampa

Voltmeter Tabung Hampa dapat dikategorikan menjadi jenis-jenis berikut:

Tipe Dioda

Voltmeter Tabung Hampa Dioda Pembacaan Puncak

Triode Tunggal

• Tipe Triode Seimbang

• Tipe Amplifier Peredam

• Tipe Peredam Amplifier

• Voltmeter Tipe Dioda Sederhana

Sirkuit Voltmeter Dioda

Sirkuit voltmeter dioda biasanya terdiri dari meter Coil Bergerak Magnet Tetap (PMMC), resistor beban, dan dioda tabung hampa. Dioda tabung hampa, ketika dihubungkan secara seri dengan resistor, berfungsi untuk meningkatkan kekuatan sinyal listrik yang lemah. Berkat adanya tabung hampa, 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. Hal ini dicapai melalui penggunaan resistor seri, yang membantu melinierkan respons meter. Diagram sirkuit voltmeter dioda tabung hampa digambarkan pada gambar di bawah ini, memberikan representasi visual dari tata letak komponennya dan prinsip operasionalnya.

Ciri-ciri dan Keterbatasan Voltmeter Dioda Tabung Hampa

Dalam voltmeter dioda tabung hampa, resistansi resistor seri jauh lebih tinggi daripada resistansi dioda tabung hampa. Akibatnya, resistansi tabung dapat diabaikan. Penyusunan ini memungkinkan terbentuknya hubungan linier antara tegangan dan arus dalam sirkuit. Ketika pasokan input diterapkan, hal ini menyebabkan penunjuk meter Coil Bergerak Magnet Tetap (PMMC) berdefleksi, dengan posisi penunjuk menunjukkan besarnya tegangan yang diukur.

Ciri-ciri Utama Voltmeter Dioda Tabung Hampa

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 dalam desain dan operasi meter.

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

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

Voltmeter Dioda Tabung Hampa Pembacaan Puncak

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

Operasi dan Evolusi Voltmeter Dioda Tabung Hampa Pembacaan Puncak

Prinsip operasional dari voltmeter pembacaan puncak tipe seri dan shunt sangat mirip. Dalam operasi, kapasitor dalam sirkuit mengisi hingga tegangan puncak positif dari pasokan arus bolak-balik (AC). Kemudian, ia melepaskan muatan melalui resistor shunt, menyebabkan penurunan tegangannya. Tegangan kemudian direktifikasi oleh meter Coil Bergerak Magnet Tetap (PMMC), yang dihubungkan secara seri dengan resistor. Tegangan puncak sinyal AC input secara langsung proporsional dengan tegangan output dari rektor, memungkinkan pengukuran nilai puncak yang akurat.

Secara historis, voltmeter tabung hampa memainkan peran signifikan dalam pengukuran tegangan listrik. Namun, dengan kemajuan teknologi elektronik, mereka telah sebagian besar 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 lebih baik, 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 tuntutan aplikasi teknik listrik dan elektronik kontemporer.