چیست ولتمتر دیفرانسیل؟

دیفرانسیل ولتمتر چیست؟

تعریف: دیفرانسیل ولتمتر، دستگاهی است که تفاوت بین یک منبع ولتاژ شناخته شده و یک منبع ولتاژ ناشناخته را اندازه‌گیری می‌کند. 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 به آن پتانسیومتر ولتمتر نیز گفته می‌شود.

ساختار دیفرانسیل ولتمتر
نمودار مداری دیفرانسیل ولتمتر در زیر نشان داده شده است. یک متر صفری بین منبع ولتاژ ناشناخته و تقسیم‌کننده دقیق قرار دارد. خروجی تقسیم‌کننده دقیق به منبع ولتاژ شناخته شده متصل است. تقسیم‌کننده دقیق تنظیم می‌شود تا متر صفری نشان‌دهنده صفر شدن دوامه باشد.

وقتی متر صفری نشان‌دهنده صفر شدن دوامه است، نشان می‌دهد که مقادیر هر دو منبع ولتاژ شناخته شده و ناشناخته یکسان هستند. در این زمان صفر شدن، هیچ‌یک از منابع شناخته شده یا ناشناخته جریانی به متر ارسال نمی‌کنند و ولتمتر مقاومت بالایی به منبع اندازه‌گیری می‌دهد.

متر صفری فقط تفاوت باقی‌مانده بین منبع ولتاژ شناخته شده و ناشناخته را نشان می‌دهد. برای تعیین دقیق تفاوت بین منابع، متر حساس‌تری استفاده می‌شود.

یک منبع استاندارد ولتاژ DC کم‌ولتا یا یک منبع دقیق کنترل‌شده با دیود زنر 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 مستقیم‌ساز 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 مستقیم‌شده با ولتاژ DC استاندارد مقایسه می‌شود. وقتی مقادیر آنها یکسان هستند، متر نشان‌دهنده صفر شدن دوامه است. به این ترتیب، مقدار ولتاژ ناشناخته تعیین می‌شود.

دیفرانسیل ولتمتر DC
منبع DC ناشناخته به بخش تقویت‌کننده ورودی می‌دهد. بخشی از ولتاژ خروجی توسط شبکه تقسیم‌کننده به ولتاژ ورودی بازخورد می‌دهد. بخش دیگری از تقسیم‌کننده ولتاژ، ورودی کسری به تقویت‌کننده متر ارائه می‌دهد.

متر طراحی شده است تا تفاوت بین ولتاژ بازخورد و ولتاژ مرجع را اندازه‌گیری کند. وقتی مقادیر ولتاژ ناشناخته و ولتاژ مرجع هر دو صفر هستند، متر صفری نشان‌دهنده صفر شدن دوامه است.