Elektroņu voltmeters

Elektroniskā voltmēra definīcija un darbības princips

Definīcija: Elektroniskais voltmērs ir tāds veids no voltmēriem, kas izmanto pastiprinātāju, lai palielinātu savu jūtību. Tas ir universāls instruments, kas paredzēts strāvas (AC) un gājienstrāvas (DC) ierīču sprieguma mērīšanai. Ar to augsto ieveselā rezistenci elektroniskais voltmērs var nodrošināt precīzas sprieguma rādījumus, padarot to par izvēlēto instrumentu dažādos elektrotehniskos un elektronikas lietojumos.

Parasti pārvietojamās spuldzes voltmēri bieži nevar uztvert zemu spriegumu signālus. Elektroniskais voltmērs efektīvi pārvar šo ierobežojumu. Tā augstā ieveselā impedancē ļauj tam uztvert ļoti vājos elektriskos signālus, nodrošinot precīzas mērījumus. Augsta impedancija nozīmē, ka voltmērs rada lielu pretestību ieveselam piegādei, samazinot ietekmi uz mērāmo shēmu.

Elektroniskajiem voltmēriem kā aktīvie komponenti var būt gan tranzistori, gan vakuumtubas. Tranzistoru veida voltmēri (TVM) parasti izrāda augstu rezistīvu raksturu, kas padara tos nederīgus tiešā strāvas mērījumiem. Savukārt vakuumtubu voltmēri (VVM) ir salīdzinoši zemākas rezistences, kas padara tos piemērotākus noteiktām strāvas mērīšanas uzdevumiem, kā arī sprieguma mērīšanai.

Elektroniskā voltmēra darbības princips

Elektroniskā voltmēra pamatdarbība balstās uz principu, ka mērāmā sprieguma lielums ir tieši proporcionāls instrukcijas rādītāja novietojumam. Rādītājs ir montēts kalibrētajā skalā, un tā novietojums precīzi norāda ieveselā sprieguma lielumu.

Atšķirībā no pārvietojamās spuldzes voltmēriem, kas izņem salīdzinoši lielu enerģiju no mērāmajām shēmām, potenciāli rādot kļūdas dēļ ietekmes uz shēmu, elektroniskie voltmēri efektīvi risina šo problēmu. To augstā impedancē dizains nodrošina minimālu enerģijas izņemšanu no mērāmajās shēmas, ļaujot precīzi un uzticami mērīt spriegumu plašā lietojuma spektrā.

Elektroniskais voltmērs: Darbība un klasifikācija

Elektroniskajā voltmērā rādītāja novietojumu palielina papildu pastiprinātāja shēma. Šī pastiprinātāja izvades spriegumi cieši atspoguļo testējamās shēmas sprieguma līmenis. Svarīgi, ka caur deflektor mehānismu nonāk minimāla papildu enerģija. Šis dizaina elements nodrošina, ka mērs var sniegt ļoti precīzus rādījumus, samazinot iespējamās kļūdas, kas rodas dēļ enerģijas saistītām interferencēm vai ietekmes uz mērāmo shēmu.

Elektronisko voltmēru veidi

Elektroniskos voltmērus var vispārīgi sadalīt divos atsevišķos veidos:

Analogais elektroniskais voltmērs

Analogais elektroniskais voltmērs ir raksturots ar to, ka tā izvade tiek rādīta kā rādītāja novietojums kalibrētajā skalā. Šis sprieguma mērīšanas instruments piedāvā augstu shēmas impedanci, kas samazina tā ietekmi uz mērāmo shēmu. Tā izmanto elektronisko pastiprinātāju, lai regulētu un apstrādātu ieveselās signālus.

Analogais elektroniskais voltmērs var tikt sadalīts saskaņā ar to, kādu spriegumu tā mēra:

• Alternatīvo strāvas (AC) analoģais elektroniskais voltmērs: Konkrēti izstrādāts, lai mērītu alternatīvo strāvas spriegumu, tas precīzi uztver AC signālu svārstības un tos pārveido par atbilstošu rādītāja novietojumu skalā.

• Gājienstrāvas (DC) analoģais elektroniskais voltmērs: Izstrādāts, lai mērītu gājienstrāvas spriegumu, tas nodrošina stabila un uzticama konstanta sprieguma līmeņa rādījumu, padarot to piemērotu daudzām DC strāvas elektrosistēmām un komponentiem.

Digitālais elektroniskais voltmērs un elektronisko voltmēru priekšrocības

Digitālais elektroniskais voltmērs

Digitālais elektroniskais voltmērs ir tāds veids no instrumentiem, kas sniedz digitālo izvadi mērāmajam spriegumam, rādot rezultātu numera formā. Atcelot nepieciešamību manuāli interpretēt rādītāju skalā, digitālie elektroniskie instrumenti efektīvi samazina cilvēka radītās kļūdas, īpaši paralaksas kļūdas. Kad rādījumi tiek tieši parādīti kā numuri, tie piedāvā lielāku precizitāti un skaidrību, nodrošinot precīzākus un uzticamus sprieguma mērījumus.

Elektronisko voltmēru priekšrocības

Elektroniskie voltmēri piedāvā vairākas nozīmīgas priekšrocības, kas padara tos nepieciešamām rīkām elektrotehniskajā un elektronikas mērījumos:

• Zema līmeņa signālu uztveršana: Ar pastiprinātājiem aprīkotie elektroniskie voltmēri ir izstrādāti, lai samazinātu ielādes kļūdas, ļaujot tiem uztvert ļoti vājos elektriskos signālus. Šie pastiprinātāji ir jūtīgi pietiekami, lai identificētu signālus, kas ražo aptuveni 50μA strāvas. Spēja uztvert tādus zema līmeņa signālus ir būtiska, lai iegūtu precīzus un uzticamus mērījumus, īpaši lietojumos, kur patiesais sprieguma vērtība var būt nomākta trokšņa vai citām interferencēm. Šī jūtība nodrošina, ka pat mazākie sprieguma mainījumi tiek precīzi mēriti, nodrošinot vērtīgu informāciju par elektrosistēmu uzvedību.

• Zema enerģijas patēriņa: Elektroniskie voltmēri ievieto vakuumtubas vai tranzistorus, abiem ir pastiprināšanas īpašības. Neatsaucoties tikai uz mērāmo spriegumu, tos izmanto papildu enerģijas avotu, lai palielinātu rādītāja novietojumu. Mērāmā sprieguma lielums kontrolē sensora elementa novietojumu, samazinot enerģijas izņemšanu no mērāmajās shēmas. Tādējādi elektroniskā voltmēra shēmas kopējais enerģijas patēriņš paliek ļoti zems. Šis enerģētiski efektīvais dizains ne tikai pagarina instrumenta dzīveslaiku, bet arī samazina tā ietekmi uz mērāmo shēmu, padarot to piemērotu plašā lietojuma spektram, ieskaitot tādus, kur enerģijas taupība ir kritiska.

• Plašs frekvences diapazons: Ar tranzistoru izmantošanu elektronisko voltmēru darbība nav ierobežota specifisku frekvences diapazonu. Šie universālie instrumenti var precīzi mērīt spriegumu plašā spektrā, sākot no ļoti zemām frekvencēm līdz ļoti augstām frekvencēm. Šis plašais frekvences diapazons ļauj elektroniskajiem voltmēriem tikt izmantoti dažādos lietojumos, piemēram, enerģijas sistēmu analīzē, signālu apstrādes shēmās un augstas ātruma digitālajā elektronikā. Vai nu mērījums attiecas uz lēni mainīgajiem DC komponentiem vai ātri oscilējošiem AC signāliem, elektroniskie voltmēri var sniegt uzticamus un precīzus sprieguma rādījumus, padarot tos par būtisku rīku inženieriem un tehniķiem, kas strādā dažādos elektronikas nozarēs.

Jāatzīmē, ka elektroniskie voltmēri var mērīt enerģiju tikai tad, ja shēma ir slēgta un caur mēru plūst strāva. Šis darbības prasības aspekts nosaka nepieciešamību pareizai shēmas konfigurācijai un savienojamībai, lai iegūtu precīzus enerģijas mērījumus, izmantojot šos instrumentus.