Τι είναι το βολτόμετρο; Τα περισσότερα σχετικά χαρακτηριστικά

Α βολτόμετρο είναι ένα ηλεκτρονικό όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της διαφοράς δυναμικού ή της τάσης μεταξύ δύο σημείων σε ένα ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό κύκλωμα. Η μονάδα διαφοράς δυναμικού μετράται σε volts (V).

Ένα βασικό αναλογικό βολτόμετρο αποτελείται από ένα ευαίσθητο γαλβανόμετρο (μετρητή ρεύματος) σε σειρά με υψηλή αντίσταση.

Η εσωτερική αντίσταση του βολτόμετρου πρέπει να είναι υψηλή. αλλιώς προσελκύει ένα σημαντικό ρεύμα και διακόπτει τη λειτουργία του κυκλώματος όταν γίνεται μια δοκιμή.

Τα αναλογικά βολτόμετρα εμφανίζουν ανάλογες αναγνώσεις (μια βελόνα που δείχνει το κλάσμα της τάσης του κυκλώματος) και ψηφιακά βολτόμετρα δείχνουν τις ενδείξεις τάσης τους απευθείας σε έναν αριθμό.

Τα πρακτικά εργαστηριακά βολτόμετρα έχουν μέγιστη εμβέλεια από 1000 έως 3000 V. Από την πλευρά τους, στα περισσότερα εμπορικά βολτόμετρα έχουν διαφορετικές κλίμακες, οι οποίες αυξάνουν τις δυνάμεις των 10. για παράδειγμα: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V και 0-1000 V.

Τα βολτόμετρα που μετρούν μεγάλες διαφορές δυναμικού απαιτούν πολλά καλώδια και μονωτήρες.

Στον κλάδο της πληροφορικής, τα κατάλληλα εργαστηριακά βολτόμετρα είναι κατάλληλα επειδή οι βρεθείσες τάσεις είναι μέτριες, συνήθως μεταξύ 1 V και 15 V.

Γενικά, τα αναλογικά βολτόμετρα χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση τάσεων από ένα κλάσμα ενός volt σε ένα ζεύγος χιλιάδων βολτ.

Αντίθετα, τα ψηφιακά βολτόμετρα έχουν υψηλότερη ακρίβεια και χρησιμοποιούνται για μετρήσεις πολύ μικρής τάσης σε εργαστήρια και ηλεκτρονικές συσκευές.

Ιστορία

Οι θεμελιώδεις αρχές πίσω από τα βολτόμετρα καθορίστηκαν από το Δανό φυσικό Hans Christian Oersted το έτος 1820, όταν ανακάλυψε ότι ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα καλώδιο δημιούργησε ένα μαγνητικό πεδίο γύρω του.

Το πρώτο αμπερόμετρο, το οποίο είναι ένα ευαίσθητο και μη ανθεκτικό βολτόμετρο, χρησιμοποιήθηκε από τον φυσικό André Ampère το έτος 1820 για να μετρήσει την τρέχουσα.

Αλλά σχεδόν όλοι οι τύποι βολτόμετρων βασίζονται σε μοντέλα στα οποία οι δείκτες είναι ενσωματωμένοι σε κινούμενα πηνία.

Αυτό αναπτύχθηκε από το γαλλικό φυσικό Jacques-Arsene d'Arsonval το έτος 1882. Έκτοτε, η κινητικότητα του έχει αυξηθεί και ορισμένα σύγχρονα μοντέλα μπορούν να μετρήσουν μέχρι και 20.000 βολτ.

Λειτουργία

Ένα βολτόμετρο είναι ένα γαλβανόμετρο που έχει τροποποιηθεί για να μετρήσει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο σημείων σε ένα κύκλωμα ή σειρά.

Ένα γαλβανόμετρο είναι ένα όργανο που δημιουργήθηκε από τον Jacques-Arsene d'Arsonval το οποίο συνίσταται στην τοποθέτηση συσπειρωμένων συρμάτων σε ένα μόνιμο μαγνητικό πεδίο που στη συνέχεια συνδέεται με ένα ελατήριο και έναν βαθμονομημένο πίνακα.

Γαλβανόμετρο

Ένα γαλβανόμετρο μπορεί επίσης να τροποποιηθεί για να γίνει ένα αμπερόμετρο, το οποίο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση μεγαλύτερων ρευμάτων.

Αλλά όταν το όργανο αυτό χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της τάσης, το γαλβανόμετρο που έχει μετατραπεί σε βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα με την περιοχή που μετρά.

Δεδομένου ότι το βολτόμετρο πρέπει να συνδεθεί σε ένα παράλληλο κύκλωμα, πρέπει να κατασκευαστεί με τρόπο που να έχει υψηλή αντίσταση.

Σε ένα κύκλωμα το ρεύμα θα ακολουθεί πάντα τη διαδρομή της ελάχιστης αντίστασης. Κατά τη μέτρηση της διαφοράς δυναμικού σε οποιοδήποτε τμήμα ενός κυκλώματος, είναι σημαντικό να αλλάζετε το μέρος αυτό όσο το δυνατόν λιγότερο κατά τη λήψη των μετρήσεων.

Έναρξη βολτόμετρου

Η γενική αρχή ενός βολτόμετρου είναι ότι πρέπει να συνδεθεί παράλληλα με το αντικείμενο στο οποίο θέλετε να μετρήσετε την τάση.

Η παράλληλη σύνδεση χρησιμοποιείται επειδή ένα βολτόμετρο έχει κατασκευαστεί για να έχει υψηλή αντίσταση.

Με αυτό τον τρόπο, αν αυτή η υψηλή αντίσταση είναι συνδεδεμένη σε σειρά, τότε η ροή ρεύματος θα είναι σχεδόν μηδέν. αυτό σημαίνει ότι το κύκλωμα έχει ανοιχτεί.

Επίσης, στο παράλληλο κύκλωμα είναι γνωστό ότι η τάση είναι ίδια, έτσι η τάση μεταξύ του βολτόμετρου και του φορτίου είναι σχεδόν η ίδια.

Θεωρητικά, για ένα ιδανικό βολτόμετρο θα πρέπει να έχετε την αντίσταση στο άπειρο, ώστε το ελκυσμένο ρεύμα να είναι μηδέν. Με αυτό τον τρόπο δεν υπάρχει απώλεια ισχύος στο όργανο.

Αλλά αυτό δεν είναι πρακτικά εφικτό επειδή δεν μπορείτε να έχετε υλικό με άπειρη αντίσταση.

Πρακτικές χρήσεις

Τα βολτόμετρα επιτρέπουν την ασφαλή μέτρηση της τάσης ή της διαφοράς στο ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ δύο σημείων ενός κυκλώματος και ταυτόχρονα δεν αλλάζει η τάση αυτού του κυκλώματος.

Η ικανότητα μέτρησης της τάσης είναι κρίσιμη στο σχεδιασμό και το χειρισμό της προηγμένης τεχνολογίας, αλλά έχει και άλλες εφαρμογές.

Για παράδειγμα, θέλετε να ενεργοποιήσετε έναν ανεμιστήρα, αλλά όταν συνδέεστε και ενεργοποιείτε αυτό δεν συμβαίνει τίποτα. Αν και ο ανεμιστήρας μπορεί να καταστραφεί, η πρίζα ενδέχεται να μην λαμβάνει ηλεκτρική ενέργεια.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα βολτόμετρο για τη μέτρηση της τάσης του βύσματος. Εάν δεν είναι περίπου 120 V, τότε μπορεί να καταστραφεί το φις.

Μια άλλη χρήση είναι να καθορίσετε αν μια μπαταρία φορτίζεται ή εκφορτώνεται. Όταν ένα αυτοκίνητο δεν ξεκινά, μπορείτε να μετρήσετε την τάση της μπαταρίας με ένα βολτόμετρο για να δείτε αν υπάρχει πρόβλημα.

Η τάση χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές της καθημερινής ζωής. Οι γραμμές μεταφοράς ενέργειας μεταφέρουν ισχύ σε διάφορα επίπεδα υψηλής τάσης, από εκατοντάδες έως χιλιάδες βολτ που είναι μεγαλύτερα από 120 V από κοινές πρίζες τοίχου.

Οι ηλεκτρονικές συσκευές (όπως οι υπολογιστές) απαιτούν ακριβή έλεγχο της τάσης, αλλά λειτουργούν σε λίγα μόνο βολτ και μπορούν να είναι ευαίσθητα ακόμη και σε μια μικρή παραλλαγή τάσης.

Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι βολτόμετρων για αυτές τις διάφορες εφαρμογές.

Τύποι

Σύμφωνα με την αρχή κατασκευής, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι βολτόμετρων. Μπορούν κυρίως να ταξινομηθούν σε:

1. Βολτόμετρο σιδήρου (MI).
2. Ηλεκτροδυναμόμετρο τύπου βολτόμετρου.
3. Επαγωγικό βολτόμετρο.
4. Ηλεκτροστατικό βολτόμετρο.
5. Ψηφιακό βολτόμετρο (DVM).
6. Βολτόμετρο μόνιμου μαγνήτη (PMMC).
7. Βολτόμετρο ανορθωτή.

Τα βολτόμετρα που γίνονται για τη μέτρηση υψηλών και επικίνδυνων τάσεων (όπως οι γραμμές μεταφοράς) έχουν επιπλέον μόνωση μεταξύ των σημείων δοκιμής και του χρήστη για την πρόληψη της ηλεκτροπληξίας.

Άλλα βολτόμετρα έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση των επιπέδων χαμηλής τάσης σε μικρά αντικείμενα, όπως τσιπ υπολογιστών, με τεράστια ακρίβεια.

Τα βολτόμετρα που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις περιπτώσεις μπορεί να είναι πολύ μικρά και έχουν σχεδιαστεί για να εξαλείψουν ή να ελαχιστοποιήσουν το θόρυβο των δυνητικών διαφορών που υπάρχουν στο περιβάλλον φυσικά ή προέρχονται από κοντινές ηλεκτρονικές συσκευές.

Το πιο συνηθισμένο βολτόμετρο είναι μια φορητή συσκευή με οθόνη και δύο ηλεκτρονικά καλώδια. Αυτά τα καλώδια συνδέονται σε δύο σημεία του κυκλώματος και η στάθμη τάσης εμφανίζεται στην οθόνη.

Αναφορές

1. Τι είναι το βολτόμετρο; Ανακτήθηκε από study.com
2. Ορισμός: βολτόμετρο. Ανακτήθηκε από το whatis.techtarget.com
3. Αρχή λειτουργίας του βολτόμετρου και τύποι βολτόμετρου. Ανάκτηση από electric4u.com
4. Βολτόμετρο. Ανακτήθηκε από το schools.wikia.com
5. Βολτόμετρο. Ανακτήθηκε από techopedia.com