Was ist ein elektronischer Voltmeter?
Was ist ein elektronischer Voltmeter?
Definition
Ein elektronischer Voltmeter ist ein Voltmeter, das einen Verstärker verwendet, um seine Empfindlichkeit zu erhöhen. Es kann die Spannungen von sowohl Wechsel- als auch Gleichstromgeräten messen. Dank seines hohen Eingangswiderstands liefert der elektronische Voltmeter genaue Messwerte.
Ein beweglicher Spulenvoltmeter hat Schwierigkeiten, geringe Spannungen zu erkennen, aber der elektronische Voltmeter überwindet diese Einschränkung. Der elektronische Voltmeter hat einen hohen Eingangswiderstand, was es ihm ermöglicht, Signale von extrem schwacher Stärke zu erfassen und somit genaue Messungen durchzuführen. Ein hoher Widerstand bedeutet, dass der Schaltkreis dem Eingangsversorgungsstrom widersteht.
Elektronische Voltmesser verwenden entweder Transistoren oder Vakuumröhren. Ein Transistor-Voltmeter (TVM) hat einen Widerstand, was es ungeeignet für die Strommessung macht. Im Gegensatz dazu hat ein Vakuum-Voltmeter (VVM) einen niedrigen Widerstand, was es für die Strommessung geeignet macht.
Funktion des elektronischen Voltmeters
Die Größe der gemessenen Spannung ist direkt proportional zur Abweichung des Zeigers. Der Zeiger ist auf einer kalibrierten Skala positioniert, und der Punkt, an den der Zeiger abweicht, zeigt die Größe der Eingangsspannung an.
Ein beweglicher Spulenvoltmeter zieht eine relativ große Menge an Leistung aus dem zu messenden Schaltkreis, was zu Fehlern in den Messwerten führen kann. Das elektronische Voltmeter behebt dieses Problem.
Bei einem elektronischen Voltmeter wird der Zeiger durch Ziehen von Leistung aus dem Hilfsverstärkerschaltkreis abgelenkt. Die Ausgangsspannungen des Verstärkerschaltkreises stimmen nahezu exakt mit der Spannung des Prüfschaltkreises überein. Da nur minimale zusätzliche Leistung durch den Ablenkmechanismus fließt, liefert das Gerät genaue Messwerte.
Arten von elektronischen Voltmessern
Elektronische Voltmesser werden in zwei Hauptarten unterteilt:
Analoger elektronischer Voltmeter
Digitaler elektronischer Voltmeter
Analoger elektronischer Voltmeter
Ein analoger elektronischer Voltmeter ist ein Spannungsmessgerät, das eine Ausgabe durch die Abweichung eines Zeigers auf einer kalibrierten Skala bereitstellt. Es verfügt über einen hohen Schaltkreiswiderstand und verwendet einen elektronischen Verstärker, um die Eingangssignale zu regeln. Dieser Typ von Voltmeter kann weiter in Analog-Voltmesser für Wechsel- und Gleichstrom unterteilt werden.
Digitaler elektronischer Voltmeter
Ein digitaler elektronischer Voltmeter ist eine Art von Voltmeter, das die gemessene Spannung als digitale Ausgabeanzeige in Form eines numerischen Wertes präsentiert. Digitale elektronische Instrumente minimieren menschliche und Parallaxenfehler, da die Anzeige direkt in numerischer Form angezeigt wird.
Vorteile des elektronischen Voltmeters
Das elektronische Voltmeter bietet mehrere Vorteile, wie folgt:
Erkennung von Niveausignalen: Das elektronische Voltmeter enthält einen Verstärker, der dazu beiträgt, Lastfehler zu vermeiden. Dieser Verstärker kann extrem kleine Signale erkennen, die einen Strom von etwa 50μA erzeugen. Die Fähigkeit, Niveausignale zu erkennen, ist entscheidend, um den gemessenen Wert genau zu bestimmen.
Niedriger Energieverbrauch: Elektronische Voltmesser nutzen Vakuumröhren und Transistoren mit Verstärkungseigenschaften. Sie ziehen Leistung aus einer Hilfsquelle für die Zeigerablenkung, während die gemessene Spannung die Ablenkung des Sensorelements steuert. Daher verbraucht der Schaltkreis des elektronischen Voltmeters sehr wenig Leistung.
Hochfrequenzbereich: Dank der Verwendung von Transistoren ist die Funktionsweise des elektronischen Voltmeters nicht durch den Frequenzbereich eingeschränkt. Neben der Spannung kann es Signale mit sehr hohen und sehr niedrigen Frequenzen messen.
Leistungsmessanforderung: Das elektronische Voltmeter misst Leistung nur, wenn der Schaltkreis geschlossen ist, d.h. wenn Strom durch das Messgerät fließt.
