Volttimittari

Volttimittari ( volt + kreikka μετρεω "mittaan") on suoralukeva mittauslaite jännitteen tai EMF :n määrittämiseen sähköpiireissä. Kytketään rinnan kuorman tai virtalähteen kanssa.

Ihanteellisella volttimittarilla tulisi olla äärettömän suuri sisäinen vastus. Siksi mitä suurempi sisäinen resistanssi todellisessa volttimittarissa on, sitä vähemmän laitteella on vaikutusta mitattavaan kohteeseen ja sitä suurempi tarkkuus ja monipuolisempi kattavuus.

Luokitus ja toimintaperiaate

Luokitus

• Toimintaperiaatteen mukaan volttimittarit jaetaan:
  • sähkömekaaninen - magnetoelektrinen, sähkömagneettinen, sähködynaaminen, sähköstaattinen, tasasuuntaaja, lämpösähköinen;
  • elektroninen - analoginen ja digitaalinen
• Ajanvarauksella:
  • tasavirta;
  • vaihtovirta;
  • impulssi;
  • vaiheherkkä;
  • valikoiva;
  • yleismaailmallinen
• Suunnittelun ja käyttötavan mukaan:
  • kilpi;
  • kannettava;
  • paikallaan

Analogiset sähkömekaaniset volttimittarit

• Magnetosähköiset, sähkömagneettiset, sähködynaamiset ja sähköstaattiset volttimittarit ovat vastaavan tyyppisiä mittausmekanismeja, joissa on osoitinlaitteet . Mittausrajan nostamiseksi käytetään sarjakytkettyjä lisävastuksia. Analogisen volttimittarin tekniset ominaisuudet määräytyvät suurelta osin magnetosähköisen mittauslaitteen herkkyydestä. Mitä pienempi sen täysi poikkeutusvirta, sitä enemmän korkearesistanssisia lisävastuksia voidaan käyttää. Tämä tarkoittaa, että volttimittarin tuloresistanssi on suurempi. Kuitenkin jopa käytettäessä mikroampeerimittaria, jonka kokonaispoikkeutusvirta on 50 µA (tyypilliset arvot ​​​​50...200 µA), volttimittarin tuloresistanssi on vain 20 kΩ/V (20 kΩ mittausrajalla 1). V, 200 kΩ 10 V:n rajalla). Tämä johtaa suuriin mittausvirheisiin suuriresistanssisissa piireissä (tulokset aliarvioidaan), esimerkiksi mitattaessa jännitteitä transistorien ja mikropiirien liittimistä sekä pienitehoisissa suurjännitelähteissä.
  • ESIMERKKEJÄ: M4265, M42305, E4204, E4205, D151, D5055, S502, S700M
• Tasasuuntaava volttimittari on DC-anturilaitteen (yleensä magnetosähköisen) ja tasasuuntauslaitteen yhdistelmä.
  • ESIMERKKEJÄ: C215, C1611, C4204, C4281
• Termosähköinen volttimittari on laite, joka käyttää yhden tai useamman termoparin EMF:ää, jota lämmitetään tulosignaalivirralla.
  • ESIMERKKEJÄ: T16, T218

Yleiskäyttöiset analogiset elektroniset volttimittarit

Analogiset elektroniset volttimittarit sisältävät magnetosähköisen mittauslaitteen ja lisäresistanssien lisäksi mittausvahvistimen (tasa- tai vaihtovirta), jonka avulla voit saada alhaisemmat mittausrajat (jopa kymmeniin - millivolttien yksiköihin ja alle), lisäävät tuloa merkittävästi laitteen vastus, saat lineaarisen asteikon pienellä vaihtojännitteen mittauksessa.

Yleiskäyttöiset digitaaliset elektroniset volttimittarit

Diskreettien volttimittareiden toimintaperiaate on muuntaa mitattu vakio tai hitaasti muuttuva jännite sähkökoodiksi analogia-digitaalimuuntimella , joka näkyy digitaalisesti tulostaululla.

Diodikompensoidut AC volttimittarit

Diodikompensoitujen volttimetrien toimintaperiaate on verrata alipainediodilla mitatun jännitteen huippuarvoa volttimittarin sisäisestä säädetystä lähteestä tulevaan tasavirtaviitejännitteeseen. Tämän menetelmän etuna on erittäin laaja toimintataajuusalue ( hertsien yksiköistä satoihin megahertseihin), erittäin hyvällä mittaustarkkuudella, haittana on suuri kriittisyys signaalin muodon poikkeamalle sinimuodosta.

• ESIMERKKEJÄ: B3-49, B3-63 (käyttäen 20 mm:n mittapäätä)

Tällä hetkellä on kehitetty uudentyyppisiä volttimittareita, kuten V7-83 (anturi 20 mm) ja VK3-78 (anturi 12 mm), joiden ominaisuudet ovat samanlaiset kuin diodikompensaatio. Jälkimmäistä voidaan pian sallia käyttää työstandardeina. Ulkomaisista analogeista voidaan erottaa Rohde & Schwarzin URV-sarjan volttimittarit, joiden anturi on halkaisijaltaan 9 mm.

Pulssivoltimetrit

Pulssivolttimittarit on suunniteltu mittaamaan jaksollisten pulssisignaalien amplitudeja suurella käyttöjaksolla ja yksittäisten pulssien amplitudeja.

Vaiheherkät volttimittarit

Vaiheherkkiä volttimittareita (vektorimittareita) käytetään ensimmäisen harmonisen kompleksisten jännitteiden kvadratuurikomponenttien mittaamiseen. Niissä on kaksi indikaattoria kompleksisen jännitteen todellisen ja imaginaarisen komponentin lukemiseksi. Näin ollen vaiheherkkä volttimittari mahdollistaa kompleksisen jännitteen ja sen komponenttien määrittämisen ottamalla tietyn referenssijännitteen alkuvaiheen nollaksi. Vaiheherkät volttimittarit ovat erittäin käteviä kvadripolien, kuten vahvistimien, amplitudi-vaiheominaisuuksien tutkimiseen.

Selektiiviset volttimittarit

Selektiivinen volttimittari pystyy eristämään monimutkaisen muodon signaalin yksittäiset harmoniset komponentit ja määrittämään niiden jännitteen neliökeskiarvon. Suunnittelultaan ja toimintaperiaatteeltaan tämä volttimittari on samanlainen kuin superheterodyne-radiovastaanotin ilman AGC -järjestelmää , joka käyttää elektronista DC-volttimittaria matalataajuisena piirinä. Mittausantenneilla varustettua selektiivistä volttimittaria voidaan käyttää mittausvastaanottimena .

• ESIMERKKEJÄ: B6-4, B6-6, B6-9, B6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Selektiivinen nanovolttimittari "SMART"

Nimet ja nimitykset

Lajien nimet

• Nanovolttimittari  - volttimittari, joka pystyy mittaamaan hyvin pieniä jännitteitä (alle 1 μV)
• Mikrovolttimittari  - volttimittari, jolla voidaan mitata erittäin alhaisia ​​jännitteitä (alle 1 mV)
• Millivolttimittari  - volttimittari pienten jännitteiden mittaamiseen (yksiköt - satoja millivoltteja)
• Kilovolttimittari  - volttimittari korkeiden jännitteiden (yli 1 kV) mittaamiseen
• Vectormeter  - vaiheherkkä volttimittari

Merkintä

• Sähköiset volttimittarit on nimetty niiden toimintaperiaatteen mukaan
  • D xx - sähködynaamiset volttimittarit
  • M xx - magnetosähköiset volttimittarit
  • C xx - sähköstaattiset volttimittarit
  • T xx - lämpösähköiset volttimittarit
  • Ф xx, Ш xx - elektroniset volttimittarit
  • C xx - tasasuuntaajatyyppiset volttimittarit
  • E xx - sähkömagneettiset volttimittarit
• Radiomittausvolttimittarit on nimetty niiden toiminnallisen tarkoituksen mukaan GOST 15094:n mukaisesti
  • B2- xx - DC volttimittarit
  • В3- xx - AC volttimittarit
  • В4- xx - impulssivirran volttimittarit
  • B5- xx - vaiheherkät volttimittarit
  • B6- xx - selektiiviset volttimittarit
  • В7- xx - yleiset volttimittarit

Normalisoidut perusominaisuudet

• Jännitteen mittausalue
• Sallittu virhe tai tarkkuusluokka
• Toimintataajuusalue

Historia

Maailman ensimmäinen volttimittari oli venäläisen fyysikon G. V. Richmanin ( 1745 ) "sähkövoimaindikaattori" . "Osoittimen" toimintaperiaatetta käytetään nykyaikaisessa sähköstaattisessa volttimittarissa.

Katso myös

Muita jännitteiden ja EMF:n mittausmenetelmiä

• Absoluuttisen arvon mittaaminen:
  • Potentiometri  - Tarkka mittaus kompensointimenetelmällä
  • Yleismittari (testeri) - yhdistetty laite jännitteen, virran ja vastuksen mittaamiseen
  • Oskilloskooppi  - ajan mittaan muuttuvan signaalin hetkellisten jännitearvojen mittaus; "Open input" -mittaustilassa voidaan myös mitata tasajännitettä.
  • Elektrometri  - laite, jota käytetään mittaamaan sähköpotentiaalia
• Suhteellisen arvon mittaaminen:
  • Jännitesuhdemittarit
  • Jännitteen epävakausmittarit
• Muuntimet :
  • Elektroniset jännitteenmuuntimet
  • mittausjännitemuuntajat _
• Toimenpiteet :
  • Normaali elementti  - yksiarvoinen mitta
  • Jännitekalibraattorit - Moniarvoiset mittaukset

Muut linkit

• Volt
• Ampeerimittari
• Vastusmittari
• yleismittari
• Mittauslaite
• Radion mittauslaitteet
• Sähköiset mittauslaitteet
• Luettelo jännitteen ja sähkövirran parametreista

Kirjallisuus ja dokumentaatio

Kirjallisuus

• Sähköisten mittauslaitteiden käsikirja ; Ed. K. K. Ilyunina - L .: Energoatomizdat, 1983
• Radiomittauslaitteiden käsikirja : 3 nidettä; Ed. V. S. Nasonova - M .: Sov. radio, 1979

Normatiivis-tekninen dokumentaatio

• GOST 8711-93 (IEC 51-2-84) Suoratoimiset analogiset sähköiset mittauslaitteet ja niiden apuosat. Osa 2: Erityisvaatimukset ampeeri- ja volttimittareille
• GOST 8.006-72, GOST 8.012-72, GOST 8.117-82, GOST 8.118-85, GOST 8.119-85, GOST 8.402-80, GOST 8.429-81, GOST 8.497-83 - erilaisia ​​volttimittareiden tarkastusmenetelmiä
• TU Tch2.710.010 Universaalit digitaaliset volttimittarit

Linkit

• Laajakaistaisten AC-volttimetrien tarkastus ja kalibrointi
• Voinarovsky P.D .,. Sähköiset mittauslaitteet // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
• Volttimittari. Jännitteen mittaus (opetusvideo)
• Voltmeter // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 osana (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.