Boşluk Lambası Voltmetresi (VTVM)

Boşluk Lambası Voltmetresi (VTM) Tanımı ve Genel Bakış

Boşluk Lambası Voltmetresi (VTM), ölçümde kullanılan değişen akım (AC) ve doğrusal akım (DC) voltajlarını amplifikasyon yapmak için boşluk lambalarını kullanan bir voltmetre türü olarak tanımlanır. Boşluk lambalarının kullanımı, voltmetrenin hassaslığını önemli ölçüde artırarak, dikkat çekici kesinlikle çok zayıf elektrik sinyallerini tespit etmesini sağlar.

Elektronik voltmetreler, VTM dahil, doğrudan voltaj, ortalama karekök (RMS) voltaj ve zirve voltaj gibi elektrik sistemindeki çeşitli elektrik voltaj yönlerinin ölçülmesinde kullanılan çok yönlü araçlardır. Boşluk lambaları, yüksek giriş impedansı, geniş frekans aralığı ve olağanüstü hassasiyet gibi birçok belirgin avantaja sahiptir.

VTM'nin diğer tip metrelere kıyasla en belirgin faydalarından biri, oldukça düşük akım çekimi olmasıdır. VTM'de, ölçüm sinyali cihazın boşluk lambasına doğrudan beslenir. Boşluk lambası daha sonra sinyali amplifikasyon yapar ve bunu ölçüm değerini gösteren sapma metresine iletir.

Boşluk Lambası Voltmetresi Türleri

Boşluk Lambası Voltmetresi aşağıdaki türlerde sınıflandırılabilir:

Diyot Tipi

Zirve Okuma Diyot Boşluk Lambası Voltmetresi

Tek Triod

• Denge Triod Tipi

• Düzeltici Amplifikator Tipi

• Amplifikator Düzeltici Tipi

• Basit Diyot Tipi Voltmetre

Diyot Voltmetre Devresi

Diyot voltmetre devresi genellikle Kalıcı Manyetik Hareketli Bobin (PMMC) metresi, yük direnci ve bir boşluk lamba diyotundan oluşur. Seri bir direnç ile bağlantılı olduğunda, boşluk lamba diyodu, zayıf elektrik sinyallerinin gücünü arttırmak için hizmet eder. Boşluk lambanın varlığı sayesinde, genel sistem standart bir voltmetreden çok daha hassas olur.

Voltmetreden doğru voltaj okumaları sağlamak için, akım ve voltaj arasında doğrudan orantılı bir ilişki olması önemlidir. Bu, metre tepkisini doğrusallaştırmaya yardımcı olan seri bir direnç kullanılarak elde edilir. Diyot boşluk lambası voltmetre devresinin şeması, bileşen düzenini ve işleyiş ilkelerini görsel olarak temsil eder.

Diyot Boşluk Voltmetresi Özellikleri ve Sınırlamaları

Diyot boşluk voltmeterde, seri dirençtir ki, boşluk lamba diyotundan çok daha yüksek dirençtedir. Sonuç olarak, tüpün direnci etkili bir şekilde ihmal edilebilir. Bu yapılandırma, devredeki voltaj ve akım arasında doğrusal bir ilişki kurmayı sağlar. Girdi beslemesi uygulandığında, bu, Kalıcı Manyetik Hareketli Bobin (PMMC) metrenin işaretçisinin deflectionuna neden olur, işaretçinin konumu ölçüm yapılan voltajın büyüklüğünü gösterir.

Diyot Boşluk Voltmetresi Ana Özellikleri

Giriş Direnci: Voltmetrenin giriş direnci, seri direnç değeriyle eşdeğerdir. Yüksek voltajlı dirençler kullanılır, ancak bu durum aslında metre hassaslığını azaltır. Bu direnç ve hassaslık arasındaki ilişki, metre tasarımının ve işleyişi için kritik bir aspektir.

Frekans Aralığı: Diyot voltmeterin frekans aralığı, seri direnç değerinden doğrudan etkilidir. Seri direnç değeri ne kadar yüksek olursa, metre frekans aralığı o kadar azalır. Bu ters orantı, seri direnci ayarlayarak voltmeterin doğru bir şekilde ölçebileceği frekans aralığını kontrol etmeyi mümkün kılar.

Uygulama Sınırlamaları: Düşük giriş direnci ve kısıtlı frekans aralığı nedeniyle, boşluk lambası voltmeter sadece sınırlı sayıda uygulamada kullanılır. Bu sınırlamalar, geniş bir frekans spektrumunda yüksek hassasiyetli ölçüm talep edilen senaryolar için daha az uygun hale getirir.

Zirve Okuma Diyot Boşluk Lambası Voltmetresi

Bu tür voltmeter, devre tasarımı içinde bir kapasitör içerir. Kapasitör, dirençle seri bağlı olduğunda, bu yapılandırma Seri Tip Zirve Diyot Okuma Boşluk Voltmetresi olarak bilinir. Tersine, kompensasyonlu şunt tipi voltmeterde, kapasitör serili dirençle paralel bağlanır. Bu farklı kapasitör ve direnç bileşen düzenleri, her zirve okuma voltmeter türüne özel işlem karakteristikleri ve ölçüm yetenekleri verir, bu da onları zirve voltaj belirleme gerektiren çeşitli elektrik ölçüm senaryolarında kullanılmasını sağlar.

Zirve Okuma Diyot Boşluk Lambası Voltmetrelerinin İşleyişi ve Evrimi

Seri ve şunt tip zirve okuma diyot boşluk lambası voltmeterlerin işleyiş ilkeleri oldukça benzerdir. İşlem sırasında, devre içindeki kapasitör, alternatif akım (AC) beslemenin pozitif zirve voltajına yüklenir. Daha sonra, şunt direnci aracılığıyla boşalır, bu da voltajındaki düşüşe neden olur. Düzeltici Permanent - Magnet Moving - Coil (PMMC) metri, dirençle seri olarak bağlantılıdır. Notable olarak, girdi AC sinyalinin zirve voltajı, düzelticinin çıkış voltajıyla doğrudan orantılıdır, bu da zirve değerlerinin doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar.

Tarihsel olarak, boşluk lambası voltmeterler, elektrik voltaj ölçümünde önemli bir rol oynadı. Ancak, elektronik teknolojilerin gelişmesiyle birlikte, büyük ölçüde daha modern alternatifler tarafından yer değiştirildi. Günümüzde, transistörlü voltmeterler (TVM) ve alan etkili voltmeterler (FETVM), voltaj ölçüm görevleri için tercih edilen seçenekler haline geldi. Bu yeni araçlar, daha yüksek giriş impedans, daha geniş frekans yanıtı, daha iyi istikrar ve geliştirilmiş doğruluk gibi daha iyi performans özelliklerini sunar. Ayrıca daha kompakt, enerji verimli ve güvenilirdir, bu da onları çağdaş elektrik ve elektronik mühendisliği uygulamalarına daha uygun hale getirir.