Vakuumpåsevoltmätare (VTVM)

Definition och översikt av Vakuumrörvoltmätare (VTM)

En Vakuumrörvoltmätare (VTM) definieras som en typ av voltmätare som använder vakuumrörs för att förstärka de mätbara växelströms- (AC) och likströms- (DC) spänningarna. Genom att inkludera vakuumrörs ökar den känsligheten hos voltmätaren betydligt, vilket möjliggör detektion av extremt svaga elektriska signaler med imponerande precision.

Elektroniska voltmätare, inklusive VTM, är mångsidiga instrument som används för att mäta olika aspekter av elektrisk spänning, såsom direktspänning, rötmedelskvadratisk (RMS) spänning och toppspänning inom ett elektriskt system. Vakuumrörs erbjuder flera distinkta fördelar, inklusive hög ingångsimpedans, brett frekvensomfång och exceptionell känslighet.

Ett av de mest framstående fördelarna med VTM är dess minimala strömavdrag jämfört med andra typer av mätare. I en VTM matas mätsignalen direkt in i vakuumröret i enheten. Vakuumröret förstärker sedan signalen och skickar den vidare till avvikningsmätaren, vilken visar den mätta spänningsvärdet.

Typer av Vakuumrörvoltmätare

Vakuumrörvoltmätaren kan indelas i följande typer:

Diodtyp

Toppvärdesläsande Diod-Vakuumrörvoltmätare

Enkel Triod

• Balanserad Triod-Typ

• Rektifieringsförstärkare-Typ

• Förstärkare-Rektifieringstyp

• Enkel Diod-Typ Voltmätare

Diodvoltmätarkrets

Kretsen för en diodvoltmätare består vanligtvis av en Permanent-Magnetisk Rörelse-Koils (PMMC) mätare, en lastresistor och en vakuumrörsdiod. När vakuumrörsdioden ansluts i serie med en resistor bidrar den till att förstärka styrkan på svaga elektriska signaler. Tack vare närvaron av vakuumröret blir det hela systemet mycket känsligare än en standard voltmätare.

För att säkerställa korrekta spänningsmätningar från voltmätaren är det avgörande att ström och spänning har en direkt proportionell relation. Detta uppnås genom användningen av en serie-resistor, vilken hjälper till att linjärisera mätarens respons. Kretsschemat för diod-vakuumrörsvoltmätaren illustreras nedan, vilket ger en visuell representation av komponenternas layout och funktionsprinciper.

Diod-Vakuumvoltmätars Karaktäristika och Begränsningar

I en diod-vakuumvoltmätare är resistansen i serieresistorn betydligt högre än den i vakuumrörsdioden. Som ett resultat kan resistansen i röret effektivt ignoreras. Denna uppställning möjliggör en linjär relation mellan spänning och ström i kretsen. När ingångsförsörjningen appliceras orsakar den pekarens avvikning i Permanent-Magnetisk Rörelse-Koils (PMMC) mätaren, där pekarens position indikerar magnituden av den mätta spänningen.

Nyckelegenskaper hos Diod-Vakuumvoltmätare

Ingångsimpedans: Voltmätarens ingångsimpedans är ekvivalent med värdet av serieresistorn. Även om högspänningsresistorer används, minskar de faktiskt mätarens känslighet. Denna relation mellan resistans och känslighet är en avgörande aspekt av mätarens design och drift.

Frekvensomfång: Frekvensomfånget för diodvoltmätaren påverkas direkt av värdet av serieresistorn. Ett högre värde av serieresistorn leder till en minskning av mätarens frekvensomfång. Denna inversa relation innebär att justering av serieresistorn kan kontrollera det frekvensomfång som voltmätaren kan mäta med noggrannhet.

Användningsbegränsningar: På grund av dess relativt låga ingångsimpedans och begränsade frekvensomfång hittar vakuumrörsvoltmätaren användning i endast ett begränsat antal tillämpningar. Dessa begränsningar gör den mindre lämplig för scenarier som kräver högkänsliga mätningar över ett brett frekvensspektrum.

Toppvärdesläsande Diod-Vakuumrörvoltmätare

Denna typ av voltmätare inkluderar en kondensator i sin kretsdesign. När kondensatorn ansluts i serie med resistansen, kallas den resulterande konfigurationen för Serie-Typ Toppvärdesläsande Diod-Vakuumvoltmätare. Å andra sidan, i den kompenserade parallellkopplade typen av voltmätare, är kondensatorn ansluten parallellt med serieresistorn. Dessa olika uppställningar av kondensator och resistorkomponenter ger upphov till distinkta driftkaraktäristika och mätningsegenskaper för varje typ av toppvärdesläsande voltmätare, vilket möjliggör deras användning i olika elektriska mätscenarier där bestämning av toppspänning krävs.

Drift och Utveckling av Toppvärdesläsande Diod-Vakuumrörvoltmätare

Operativa principerna för både serie- och parallellkopplade toppvärdesläsande diod-vakuumrörsvoltmätare är ganska likartade. Under drift laddas kondensatorn i kretsen upp till det positiva toppvärdet av växelströms- (AC) försörjningen. Därefter utladdas den genom parallellkopplad resistor, vilket leder till en minskning av dess spänning. Spänningen rektifieras sedan av Permanent-Magnetisk Rörelse-Koils (PMMC) mätaren, som är ansluten i serie med resistorn. Notabelt är att toppvärde av ingångssignalen AC är direkt proportionell till utmatningsspänningen från rektifieraren, vilket möjliggör exakt mätning av toppvärden.

Historiskt sett spelade vakuumrörsvoltmätare en betydande roll i elektrisk spänningsmätning. Men med teknologins framsteg har de till stor del ersatts av mer moderna alternativ. Idag har transistorvoltmätare (TVM) och fält-effektvoltmätare (FETVM) blivit det föredragna valet för spänningsmätning. Dessa nya instrument erbjuder förbättrade prestandaegenskaper, såsom högre ingångsimpedans, brett frekvensomfång, bättre stabilitet och ökad precision. De är också oftast mer kompakta, energieffektiva och tillförlitliga, vilket gör dem bättre lämpade för kraven i dagens elektriska och elektroniska ingenjörstillämpningar.