Co je diferenciální voltmeter

Co je diferenciální voltmeter?

Definice: Voltmeter, který měří rozdíl mezi známým zdrojem napětí a neznámým zdrojem napětí, se nazývá diferenciální voltmeter. Pracuje na principu srovnání referenčního zdroje napětí s neznámým zdrojem napětí.

Diferenciální voltmeter nabízí velmi vysokou přesnost. Jeho pracovní princip je podobný tomu potenciometru, proto se také nazývá potenciometr voltmeter.

Konstrukce diferenciálního voltmeteru
Schéma obvodu diferenciálního voltmeteru je zobrazeno níže. Mezi neznámým zdrojem napětí a přesným děličem je umístěn nulový ukazatel. Výstup přesného děliče je spojen s známým zdrojem napětí. Přesný dělič se upravuje, dokud nulový ukazatel neukáže nulové odchylky.

Když ukazatel ukazuje nulovou odchylku, znamená to, že velikosti jak známého, tak neznámého zdroje napětí jsou stejné. V této fázi nulové odchylky žádný ze zdrojů neposílá proud do ukazatele a voltmeter prezentuje vysokou impedanci pro měřený zdroj.

Nulový ukazatel pouze indikuje zbytkový rozdíl mezi známým a neznámým zdrojem napětí. Pro přesné určení rozdílu mezi zdroji se používá citlivější ukazatel.

Jako referenční napětí se používá nízkovoltový DC standardní zdroj nebo nízkovoltový Zener řízený přesný zdroj. Vysokovoltové zdroje se používají pro měření vysokých napětí.

Typy diferenciálních voltmeterů
Existují dva typy diferenciálních voltmeterů:

• AC diferenciální voltmeter

• DC diferenciální voltmeter

AC diferenciální voltmeter
AC diferenciální voltmeter je vylepšenou verzí DC přístrojů. Neznámý AC zdroj napětí je aplikován na usměrňovač, který AC napětí převede na DC napětí stejné velikosti. Výsledné DC napětí je pak předáno potenciometru pro srovnání se známým zdrojem napětí. Blokové schéma AC diferenciálního voltmeteru je zobrazeno níže.

Usměrňované AC napětí se srovnává se standardním DC napětím. Když jejich velikosti jsou stejné, ukazatel ukazuje nulovou odchylku. Tímto způsobem se určí hodnota neznámého napětí.

DC diferenciální voltmeter
Neznámý DC zdroj slouží jako vstup do části zesilovače. Část výstupního napětí je zpětně přivedena k vstupnímu napětí prostřednictvím děliče. Další část děliče poskytuje zlomkový vstup do zesilovače ukazatele.

Ukazatel je navržen tak, aby měřil rozdíl mezi zpětnovazebním napětím a referenčním napětím. Když velikosti jak neznámého napětí, tak referenčního napětí jsou nulové, nulový ukazatel indikuje nulovou odchylku.