O que é um Voltímetro Diferencial?
Definição: Um voltímetro que mede a diferença entre uma fonte de tensão conhecida e uma fonte de tensão desconhecida é chamado de voltímetro diferencial. Ele opera com base no princípio de comparação da fonte de tensão de referência com a fonte de tensão desconhecida.
O voltímetro diferencial oferece alta precisão. Seu princípio de funcionamento é semelhante ao de um potenciômetro, e, portanto, também é conhecido como voltímetro potenciômetro.
Construção do Voltímetro Diferencial
O diagrama do circuito do voltímetro diferencial é mostrado abaixo. Um medidor nulo é colocado entre a fonte de tensão desconhecida e o divisor de precisão. A saída do divisor de precisão está conectada à fonte de tensão conhecida. O divisor de precisão é ajustado até que o medidor nulo mostre deflexão zero.
Quando o medidor mostra deflexão zero, isso indica que as magnitudes das fontes de tensão conhecida e desconhecida são iguais. Neste momento de deflexão nula, nem a fonte conhecida nem a desconhecida enviam corrente para o medidor, e o voltímetro apresenta alta impedância para a fonte medida.
O medidor nulo apenas indica a diferença residual entre as fontes de tensão conhecida e desconhecida. Para determinar com precisão a diferença entre as fontes, utiliza-se um medidor mais sensível.
Uma fonte padrão de baixa tensão DC ou uma fonte de precisão controlada por Zener de baixa tensão é utilizada como a tensão de referência. Fontes de alta tensão são usadas para medir tensões elevadas.
Tipos de Voltímetro Diferencial
Há dois tipos de voltímetros diferenciais:
Voltímetro Diferencial AC
O voltímetro diferencial AC é uma versão aprimorada dos instrumentos DC. A fonte de tensão AC desconhecida é aplicada a um retificador, que converte a tensão AC em uma tensão DC de magnitude equivalente. A tensão DC resultante é então alimentada a um potenciômetro para comparação com a fonte de tensão conhecida. O diagrama de blocos do voltímetro diferencial AC é mostrado abaixo.
A tensão AC retificada é comparada com a tensão DC padrão. Quando suas magnitudes são iguais, o medidor mostra deflexão nula. Dessa forma, o valor da tensão desconhecida é determinado.
Voltímetro Diferencial DC
A fonte DC desconhecida serve como entrada para a seção do amplificador. Uma fração da tensão de saída é retroalimentada à tensão de entrada por meio de uma rede de divisão. Outra parte do divisor de tensão fornece uma entrada fracionária ao amplificador do medidor.
O medidor é projetado para medir a diferença entre a tensão de realimentação e a tensão de referência. Quando as magnitudes da tensão desconhecida e da tensão de referência são zero, o medidor nulo indica deflexão nula.
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