Was ist ein Differenzvoltmesser
Was ist ein Differenzvoltmesser?
Definition: Ein Voltmesser, der die Differenz zwischen einer bekannten Spannungsquelle und einer unbekannten Spannungsquelle misst, wird als Differenzvoltmesser bezeichnet. Er arbeitet nach dem Prinzip des Vergleichs der Referenzspannungsquelle mit der unbekannten Spannungsquelle.
Der Differenzvoltmesser bietet sehr hohe Genauigkeit. Sein Arbeitsprinzip ist ähnlich dem eines Potentiometers, weshalb er auch als Potentiometer-Voltmesser bekannt ist.
Aufbau des Differenzvoltmessers
Das Schaltbild des Differenzvoltmessers ist unten dargestellt. Ein Nullmeter wird zwischen der unbekannten Spannungsquelle und dem Präzisionswiderstandsteiler platziert. Der Ausgang des Präzisionswiderstandsteilers ist an die bekannte Spannungsquelle angeschlossen. Der Präzisionswiderstandsteiler wird so eingestellt, bis das Nullmeter keine Abweichung mehr anzeigt.
Wenn das Meter keine Abweichung anzeigt, bedeutet dies, dass die Beträge der bekannten und unbekannten Spannungsquellen gleich sind. Bei dieser Nullablenkung senden weder die bekannte noch die unbekannte Quelle Strom zum Meter, und der Voltmesser zeigt eine hohe Impedanz gegenüber der gemessenen Quelle.
Das Nullmeter zeigt lediglich den Restbetrag der Differenz zwischen der bekannten und der unbekannten Spannungsquelle an. Um die Differenz zwischen den Quellen genau zu bestimmen, wird ein empfindlicheres Messgerät verwendet.
Als Referenzspannung wird eine niedrigspannige Gleichstrom-Standardquelle oder eine niedrigspannige Zener-gesteuerte Präzisionsversorgung verwendet. Hochspannungsversorgungen werden für die Messung von hohen Spannungen eingesetzt.
Arten von Differenzvoltmessern
Es gibt zwei Arten von Differenzvoltmessern:
AC-Differenzvoltmesser
DC-Differenzvoltmesser
AC-Differenzvoltmesser
Der AC-Differenzvoltmesser ist eine verbesserte Version von DC-Instrumenten. Die unbekannte Wechselspannungsquelle wird an einen Gleichrichter angelegt, der die Wechselspannung in eine gleichwertige Gleichspannung umwandelt. Die resultierende Gleichspannung wird dann an ein Potentiometer zur Vergleichung mit der bekannten Spannungsquelle weitergeleitet. Das Blockschaltbild des AC-Differenzvoltmessers ist unten dargestellt.
Die rektifizierte Wechselspannung wird mit der Standard-Gleichspannung verglichen. Wenn ihre Beträge gleich sind, zeigt das Meter keine Abweichung an. Auf diese Weise wird der Wert der unbekannten Spannung bestimmt.
DC-Differenzvoltmesser
Die unbekannte Gleichspannungsquelle dient als Eingang für den Verstärkerabschnitt. Ein Teil der Ausgangsspannung wird über ein Teiler-Netzwerk zurück an die Eingangsspannung geführt. Ein anderer Teil des Spannungsteilers liefert einen Bruchteil der Eingangsspannung für den Meter-Verstärker.
Der Meter ist so konstruiert, dass er die Differenz zwischen der Rückführspannung und der Referenzspannung misst. Wenn die Beträge sowohl der unbekannten Spannung als auch der Referenzspannung null sind, zeigt das Nullmeter keine Abweichung an.
