Mikä on sähköinen voltmetri?

Mikä on sähköinen volttimittari?

Määritelmä

Sähköinen volttimittari on volttimittari, joka käyttää vahvistinta herkkyytensä parantamiseen. Se on kykenevä mittaamaan sekä vaihtovirta- että suoravirtalaitteiden jännitteitä. Korkean syötevastuksen ansiosta sähköinen volttimittari tarjoaa tarkkoja lukemia.

Liukuvirtavolttimittari kokee vaikeuksia heikkojen jännitteiden havaitsemisessa, mutta sähköinen volttimittari ylittää tämän rajoituksen. Sähköisen volttimittarin korkea syötevastus mahdollistaa erittäin heikkojen signaalien havaitsemisen ja siten tarkkojen mittojen antamisen. Korkea vastus tarkoittaa, että piiri vastustaa syöttövirran.

Sähköiset volttimittarit käyttävät joko transistoreita tai tyhjiölammikoita. Transistorivolttimittari (TVM) on vastusta, joka tekee siitä epäsoveltuavan sähkövirran mittaamiseen. Tyhjiölammikkovolta (VVM) puolestaan on alhaisella vastuksella, mikä tekee siitä sopivan sähkövirran mittaamiseen.

Sähköisen volttimittarin toiminta

Mittaaman jännitteen suuruus on suoraan verrannollinen osoittimen poikkeamiseen. Osoitin on asetettu kalibroituun mittakaavaan, ja osoittimen poikkeaman kohta ilmaisee syötejännitteen suuruuden.

Liukuvirtavolttimittari nauttii suhteellisen paljon virtaa mitattavasta piiristä, mikä voi johtaa lukemista vaillehtiviin lukemiin. Sähköinen volttimittari ratkaisee tämän ongelman.

Sähköisessä volttimittarissa osoitin poikkeaa vedettyään virtaa apuvahvistinpiiristä. Vahvistinpiirin ulostulovoltit vastaavat läheisesti testipiirin jännitettä. Koska vain pieni määrä lisävirtaa kulkee poikkeajassa, mittari tarjoaa tarkkoja lukemia.

Sähköisten volttimittareiden tyypit

Sähköiset volttimittarit voidaan luokitella kahteen päätyyppiin:

• Analoginen sähköinen volttimittari

• Digitaalinen sähköinen volttimittari

Analoginen sähköinen volttimittari

Analoginen sähköinen volttimittari on jännitteen mittaaminen laite, joka tuottaa tuloksen osoittimen poikkeamana kalibroituun mittakaavaan. Sen piirissä on korkea vastus ja se käyttää sähköistä vahvistinta syöte-signaalien säätämiseen. Tämäntyyppinen volttimittari voidaan edelleen jakaa vaihtovirta- ja suoravirta-analogisiin sähköisiin volttimittareihin.

Digitaalinen sähköinen volttimittari

Digitaalinen sähköinen volttimittari on volttimittari, joka esittää mitatun jännitteen digitaalisena lukemana numeerisessa muodossa. Digitaaliset sähköiset laitteet vähentävät ihmisen ja parallaksivirheitä, koska lukema näkyy suoraan numeerisessa muodossa.

Sähköisen volttimittarin etuja

Sähköinen volttimittari tarjoaa useita etuja, kuten:

• Heikkojen signaalien havaitseminen: Sähköinen volttimittari sisältää vahvistimen, joka auttaa välttämään kuormitusvirheitä. Tämä vahvistin voi havaita äärimmäisen pieniä signaaleja, jotka tuottavat noin 50μA:n sähkövirran. Heikkojen signaalien havaitseminen on olennaista mitatun arvon tarkkan määrittämiseksi.

• Alhainen energiankulutus: Sähköiset volttimittarit käyttävät tyhjiölammikoita ja transistoreita, joilla on vahvistusominaisuudet. Ne houkuttavat virtaa apuvirtalähteestä osoittimen poikkeamiseen, kun taas mitattu jännite ohjaa mittaelementin poikkeamista. Tämän vuoksi sähköisen volttimittarin piiri kuluttaa hyvin vähän energiaa.

• Laaja taajuusalue: Transistoreiden käytön ansiosta sähköisen volttimittarin toiminta ei ole rajoitettu taajuusalueeseen. Lisäksi jännitteiden lisäksi se voi mitata signaaleja, joilla on sekä hyvin korkeita että hyvin alhaisia taajuusia.

• Teon mittaamisen vaatimus: Sähköinen volttimittari mittailee voimaa vain, kun piiri on suljettu, eli kun sähkö virtaa mittaimessa.