Elektronische voltmeter

Definitie en werking van een elektronische volt meter

Definitie: Een elektronische volt meter is een type volt meter dat een versterker gebruikt om de gevoeligheid te vergroten. Het is een veelzijdig instrument ontworpen voor het meten van spanningen in zowel wisselstroom (AC) als gelijkstroom (DC) apparaten. Dankzij de hoge ingangsweerstand kan de elektronische volt meter nauwkeurige spanningmetingen leveren, waardoor het een favoriete keuze is in verschillende elektrische en elektronische toepassingen.

Traditionele bewegings-spoel volt meters hebben vaak moeite met het detecteren van lage spanningssignalen. De elektronische volt meter overwint deze beperking effectief. De hoge ingangsimpedantie stelt het in staat zeer zwakke elektrische signalen te detecteren, waardoor er precieze metingen worden gewaarborgd. Hoge impedantie betekent dat de volt meter aanzienlijke tegenstand biedt aan de ingangsvoeding, waardoor het belastings effect op het te testen circuit wordt geminimaliseerd.

Elektronische volt meters kunnen gebruikmaken van zowel transistors als vacuümbuizen als actieve componenten. Transistor-volt meters (TVMs) vertonen meestal hoge weerstandskenmerken, waardoor ze minder geschikt zijn voor direct stroom meting. Aan de andere kant hebben vacuüm-buis volt meters (VVMs) relatief lagere weerstanden, waardoor ze meer geschikt zijn voor bepaalde stroom-metingstaakjes naast spanningmeting.

Werking van een elektronische volt meter

De fundamentele werking van een elektronische volt meter is gebaseerd op het principe dat de grootte van de gemeten spanning recht evenredig is met de afwijking van de wijzer op het instrument. De wijzer is bevestigd op een gekalibreerde schaal, en de positie waarop hij afwijkt geeft exact de grootte van de ingangsspanning aan.

In tegenstelling tot bewegings-spoel volt meters, die relatief veel vermogen uit het gemeten circuit trekken, wat kan leiden tot fouten in de metingen door circuitbelasting, lossen elektronische volt meters dit probleem effectief op. Hun ontwerp met hoge impedantie zorgt ervoor dat er minimaal vermogen wordt onttrokken aan het geteste circuit, waardoor er nauwkeurige en betrouwbare spanningmetingen mogelijk zijn over een breed scala aan toepassingen.

Elektronische volt meter: Werking en classificatie

Bij een elektronische volt meter wordt de afwijking van de wijzer aangedreven door een auxiliäre versterker schakeling. De uitgangsspanningen van deze versterker spiegelen nauwkeurig de spanningsniveaus van het testcircuit. Belangrijk is dat er minimale extra vermogen door de afwijkmachinerie gaat. Dit ontwerpelement zorgt ervoor dat de meter uiterst nauwkeurige metingen kan leveren, omdat het de kans op fouten veroorzaakt door vermogensgerelateerde interferentie of belastings effecten op het gemeten circuit vermindert.

Soorten elektronische volt meters

Elektronische volt meters kunnen in twee duidelijke categorieën worden onderverdeeld:

Analoge elektronische volt meter

Een analoge elektronische volt meter wordt gekenmerkt door de uitvoer die wordt aangegeven door de afwijking van een wijzer op een gekalibreerde schaal. Dit type spanningmeetinstrument heeft een hoge circuitsimpedantie, waardoor de impact op het te testen circuit wordt geminimaliseerd. Het maakt gebruik van een elektronische versterker om de ingangssignalen effectief te regelen en te verwerken.

De analoge elektronische volt meter kan verder worden onderverdeeld op basis van het type spanning dat het meet:

• AC-analoge elektronische volt meter: Speciaal ontworpen voor het meten van wisselstroomspanningen, hij neemt nauwkeurig de fluctuerende aard van AC-signalen waar en vertaalt deze in een overeenkomstige wijzerafwijking op de schaal.

• DC-analoge elektronische volt meter: Ontworpen voor het meten van gelijkstroomspanningen, hij biedt een stabiele en betrouwbare indicatie van constante spanningniveaus, waardoor hij geschikt is voor een breed scala aan DC-gevoede elektrische systemen en componenten.

Digitale elektronische volt meter en voordelen van elektronische volt meters

Digitale elektronische volt meter

Een digitale elektronische volt meter is een type instrument dat een digitaal uitvoersignaal levert voor de gemeten spanning, waarbij het resultaat in numerieke vorm wordt gepresenteerd. Door de noodzaak van handmatige interpretatie van een wijzer op een schaal te elimineren, verminderen digitale elektronische instrumenten effectief menselijke fouten, met name parallaxfouten. Aangezien de metingen direct als cijfers worden weergegeven, bieden ze grotere precisie en helderheid, waardoor nauwkeuriger en consistenter spanningmetingen worden gegarandeerd.

Voordelen van elektronische volt meters

Elektronische volt meters bieden verschillende significante voordelen die ze onmisbare tools maken in elektrische en elektronische metingen:

• Detectie van lage signaalniveaus: Uitgerust met versterkers, zijn elektronische volt meters ontworpen om belastingsfouten te minimaliseren, waardoor ze extreem zwakke elektrische signalen kunnen detecteren. Deze versterkers zijn gevoelig genoeg om signalen te identificeren die een stroom opleveren van ongeveer 50μA. De mogelijkheid om dergelijke lage signaalniveaus te detecteren is cruciaal voor nauwkeurige en betrouwbare metingen, vooral in toepassingen waar de ware waarde van een spanning kan worden verduisterd door ruis of andere interferentie. Deze gevoeligheid zorgt ervoor dat zelfs de kleinste spanningsschommelingen nauwkeurig kunnen worden gemeten, wat waardevolle inzichten biedt in het gedrag van elektrische circuits.

• Lage energieverbruik: Elektronische volt meters bevatten vacuümbuizen of transistors, beide met versterkende eigenschappen. In plaats van alleen op de gemeten spanning te vertrouwen voor de werking, maken ze gebruik van een auxiliaire energiebron om de wijzerafwijkmachinerie te besturen. De grootte van de gemeten spanning reguleert de afwijking van het sensorelement, waardoor het vermogen dat uit het circuit wordt getrokken wordt verlaagd. Hierdoor blijft het totale energieverbruik van het elektronische volt meter circuit extreem laag. Dit energie-efficiënte ontwerp verlengt niet alleen de levensduur van het instrument, maar minimaliseert ook de invloed op het gemeten circuit, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen, inclusief situaties waar energiebesparing cruciaal is.

• Breed frequentiebereik: Dankzij het gebruik van transistors is de werking van elektronische volt meters niet beperkt tot een specifiek frequentiebereik. Deze veelzijdige instrumenten kunnen spanningen nauwkeurig meten over een breed spectrum, van zeer lage frequenties tot extreem hoge frequenties. Deze brede frequentiecapaciteit stelt elektronische volt meters in staat om in diverse toepassingen te worden gebruikt, zoals in de analyse van energie systemen, signaalverwerkingscircuits en hoge snelheids digitale elektronica. Of het nu gaat om het meten van langzaam variërende DC-componenten of snel oscillerende AC-signalen, elektronische volt meters kunnen betrouwbare en precieze spanningmetingen leveren, waardoor ze een essentieel gereedschap zijn voor ingenieurs en technici die in verschillende takken van de elektronica werken.

Het is belangrijk op te merken dat elektronische volt meters alleen vermogen kunnen meten wanneer het circuit gesloten is en stroom door de meter stroomt. Deze operationele vereiste benadrukt de noodzaak van een juiste circuitconfiguratie en aansluiting om nauwkeurige vermogensmetingen te verkrijgen met behulp van deze instrumenten.