دیفرانسیل ولتمتر چیست؟
تعریف: ولتمتری که تفاوت بین یک منبع ولتاژ شناخته شده و یک منبع ولتاژ ناشناخته را اندازهگیری میکند، دیفرانسیل ولتمتر نامیده میشود. این دستگاه بر اساس اصل مقایسه منبع ولتاژ مرجع با منبع ولتاژ ناشناخته عمل میکند.
دیفرانسیل ولتمتر دقت بسیار بالایی دارد. اصل عملکرد آن مشابه پتانسیومتر است و به همین خاطر گاهی اوقات به عنوان پتانسیومتر ولتمتر نیز شناخته میشود.
ساختار دیفرانسیل ولتمتر
نمودار مدار دیفرانسیل ولتمتر در زیر نشان داده شده است. یک متر صفر بین منبع ولتاژ ناشناخته و تقسیمکننده دقیق قرار دارد. خروجی تقسیمکننده دقیق به منبع ولتاژ شناخته شده متصل میشود. تقسیمکننده دقیق تنظیم میشود تا متر صفر نشانهگر صفر شود.
وقتی متر صفر نشانهگر صفر میشود، نشان میدهد که مقدار منبع ولتاژ شناخته شده و منبع ولتاژ ناشناخته برابر است. در این زمان، هیچ یک از منابع شناخته شده یا ناشناخته جریانی به متر ارسال نمیکنند و ولتمتر مقاومت بالایی را به منبع اندازهگیری ارائه میدهد.
متر صفر فقط تفاوت باقیمانده بین منبع ولتاژ شناخته شده و منبع ولتاژ ناشناخته را نشان میدهد. برای تعیین دقیق تفاوت بین منابع، متر حساستری استفاده میشود.
از یک منبع استاندارد ولتاژ DC پایین یا یک منبع دقیق کنترل شده با زنر ولتاژ پایین به عنوان ولتاژ مرجع استفاده میشود. منابع ولتاژ بالا برای اندازهگیری ولتاژهای بالا استفاده میشوند.
نوعهای دیفرانسیل ولتمتر
دو نوع دیفرانسیل ولتمتر وجود دارد:
دیفرانسیل ولتمتر AC
دیفرانسیل ولتمتر DC
دیفرانسیل ولتمتر AC
دیفرانسیل ولتمتر AC نسخه پیشرفتهای از دستگاههای DC است. منبع ولتاژ AC ناشناخته به یک مستطیلکننده اعمال میشود که ولتاژ AC را به ولتاژ DC با مقدار معادل تبدیل میکند. ولتاژ DC حاصل سپس به یک پتانسیومتر برای مقایسه با منبع ولتاژ شناخته شده ارسال میشود. نمودار بلوکی دیفرانسیل ولتمتر AC در زیر نشان داده شده است.
ولتاژ AC مستطیل شده با ولتاژ DC استاندارد مقایسه میشود. وقتی مقدار آنها برابر میشود، متر صفر نشانهگر صفر میشود. به این ترتیب، مقدار ولتاژ ناشناخته تعیین میشود.
دیفرانسیل ولتمتر DC
منبع DC ناشناخته به بخش تقویتکننده اعمال میشود. یک بخش از ولتاژ خروجی توسط شبکه تقسیمکننده به ولتاژ ورودی بازخورد داده میشود. بخش دیگری از تقسیمکننده ولتاژ یک ورودی کسری به تقویتکننده متر ارائه میدهد.
متر طراحی شده است تا تفاوت بین ولتاژ بازخورد و ولتاژ مرجع را اندازهگیری کند. وقتی مقدار ولتاژ ناشناخته و ولتاژ مرجع صفر میشود، متر صفر نشانهگر صفر میشود.