Elektronički voltmetar

Definicija i rad elektroničkog voltmetra

Definicija: Elektronički voltmeter je vrsta voltmetra koja koristi pojačavač kako bi se povećala njegova osjetljivost. To je univerzalni instrument dizajniran za mjerenje napona u uređajima na izmjeničnu (AC) i jednosmjernu struju (DC). Zahvaljujući visokom ulaznom otporu, elektronički voltmeter može pružiti točne čitanja napona, što ga čini omiljenim izborom u raznim elektrotehničkim i elektroničkim primjenama.

Tradicionalni pokretni - bobinasti voltmetri često imaju teškoća s otkrivanjem naponih signala niske snage. Elektronički voltmeter efektivno prevaziđe tu ograničenja. Njegov visoki ulazni impedans omogućuje mu da detektira ekstremno slabe električne signale, stvarajući precizna mjerenja. Visoki impedans znači da voltmeter predstavlja značajan odpor ulaznom isporuci, smanjujući opterećenje na testiranoj sklopu.

Elektronički voltmetri mogu koristiti tranzistori ili vakuumski cevi kao svoje aktivne komponente. Tranzistor - tipovi voltmetara (TVM-ovi) obično imaju karakteristike visokog otpora, što ih čini nepravilnim za direktno mjerenje struje. S druge strane, vakuum - cevni voltmetri (VVM-ovi) imaju relativno niži otpor, što ih čini prikladnijima za određene zadatke mjerenja struje, uz mjerenje napona.

Funkcionalnost elektroničkog voltmetra

Osnovna operacija elektroničkog voltmetra temelji se na principu da je veličina mjerene naponske razlike direktne proporcije defleksiji kazaljke na instrumentu. Kazaljka je montirana na kalibriranu ljestvicu, a pozicija na koju se defleksija tačno ukazuje na veličinu ulaznog napona.

U suprotnosti sa pokretnim - bobinastim voltmetrima, koji potražuju relativno veliku količinu snage iz mjerene sklopne sheme, što može dovesti do grešaka u čitanjima zbog opterećenja sklope, elektronički voltmetri efektivno rješavaju taj problem. Njihov dizajn s visokim impedansom osigurava minimalno isvlačenje snage iz testirane sklope, omogućujući točna i pouzdana mjerenja napona u širokom spektru primjena.

Elektronički voltmeter: Funkcija i klasifikacija

U elektroničkom voltmetru, defleksija kazaljke pogonjava se pomocnim pojačavačkim sklopom. Izlazni naponovi ovog pojačavača tesno odražavaju nivoe napona testirane sklope. Ključno je da minimalna dodatna snaga prođe kroz mehanizam defleksije. Ova dizajnerska značajka osigurava da meter može pružiti izuzetno točna čitanja, smanjujući mogućnost grešaka uzrokovanih snage ili opterećenjem na mjerenoj sklopi.

Vrste elektroničkog voltmetra

Elektronički voltmetri mogu se široko podijeliti u dvije različite vrste:

Analogni elektronički voltmeter

Analogni elektronički voltmeter karakterizira se time da njegov izlaz indikira putem defleksije kazaljke na kalibriranoj ljestvici. Ovaj tip instrumenta za mjerenje napona ima visok impedans sklope, što minimizira njegov utjecaj na mjerenu sklopnu shemu. Koristi elektronički pojačavač kako bi regulirao i obradio ulazne signale.

Analogni elektronički voltmeter može se dalje podijeliti prema vrsti napona koju mjeri:

• AC analogni elektronički voltmeter: Specifično dizajniran za mjerenje napona izmjenične struje, točno uhvata fluktuacije AC signala i prenosi ih u odgovarajuću defleksiju kazaljke na ljestvici.

• DC analogni elektronički voltmeter: Prilagođen za mjerenje napona jednosmjernog struje, pruža stabilnu i pouzdanu indikaciju konstantnih nivoa napona, što ga čini prikladnim za širok spektar DC - opskrbljenih elektrotehničkih sustava i komponenti.

Digitalni elektronički voltmeter i prednosti elektroničkih voltmetara

Digitalni elektronički voltmeter

Digitalni elektronički voltmeter je vrsta instrumenta koja pruža digitalni izlaz za mjereni napon, prikazujući rezultat u numeričkom formatu. Eliminiranjem potrebe za ručnim tumačenjem kazaljke na ljestvici, digitalni elektronički instrumenti efektivno smanjuju greške koje su posljedica ljudskog utjecaja, posebno paralaksnih grešaka. Budući da se čitanja direktno prikazuju kao brojevi, nude veću preciznost i jasnoću, osiguravajući točnija i konzistentnija mjerenja napona.

Prednosti elektroničkog voltmetra

Elektronički voltmetri nude nekoliko značajnih prednosti koje ih čine neizostavnim alatima u elektrotehničkim i elektroničkim mjerenjima:

• Detekcija signala niske snage: Oprijenjeni pojačavačima, elektronički voltmetri su dizajnirani kako bi se smanjile greške opterećenja, omogućujući im da detektiraju ekstremno slabe električne signale. Ovi pojačavači su dovoljno osjetljivi da prepoznaju signale koji proizvode struja od otprilike 50μA. Mogućnost detekcije takvih signala niske snage ključna je za postizanje točnih i pouzdanih mjerenja, posebno u primjenama gdje pravi napon može biti zaklonjen bukom ili drugim interferencijama. Ova osjetljivost osigurava da se čak i najmanje fluktuacije napona mogu točno mjeriti, pružajući vrijedne informacije o ponašanju električnih sklopova.

• Niska potrošnja snage: Elektronički voltmetri uključuju vakuumsku cev ili tranzistor, koji oba poseduju pojačavajuće osobine. Umjesto da se oslanjaju samo na mjereni napon za rad, koriste pomoćni izvor snage kako bi pokrenuli mehanizam defleksije kazaljke. Veličina mjerene naponske razlike kontrolira defleksiju osjetila, smanjujući snagu koja se isvlači iz mjerene sklope. Kao rezultat, ukupna potrošnja snage elektroničkog voltmetra ostaje ekstremno niska. Ovaj energetski učinkovit dizajn ne samo proširuje vijek trajanja instrumenta, već također minimizira njegov utjecaj na mjerenu sklopnu shemu, čineći ga prikladnim za širok spektar primjena, uključujući one gdje je kritična konzervacija snage.

• Široki frekvencijski raspon: Zahvaljujući upotrebi tranzistora, rad elektroničkih voltmetara nije ograničen određenim frekvencijskim rasponom. Ovi versatile instrumenti mogu točno mjeriti napone u širokom spektru, od vrlo niskih do ekstremno visokih frekvencija. Ova široka frekvencijska sposobnost omogućuje elektroničkim voltmetrima da se koriste u raznovrsnim primjenama, poput analize sustava snage, sklopova obrade signala i brze digitalne elektronike. Bilo da mjeri sporopromjenjive DC komponente ili brzo oscilirajuće AC signale, elektronički voltmeteri mogu pružiti pouzdana i precizna čitanja napona, čineći ih ključnim alatom za inženjere i tehničare koji rade u različitim područjima elektronike.

Važno je napomenuti da elektronički voltmetri mogu mjeriti snagu samo kada je sklop zatvoren i struja teče kroz mjerilac. Ova operativna pretpostavka ističe potrebu za pravilnom konfiguracijom i povezanosti sklope kako bi se dobila točna mjerenja snage pomoću ovih instrumenata.