Vôn kế
Vôn kế là gì?
Vôn kế là một dụng cụ dùng để đo hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế giữa hai điểm trong mạch điện cơ bản . Vôn kế tương tự di chuyển một con trỏ qua một thang tỷ lệ với điện áp của mạch. Vôn kế có thể có độ chính xác vài phần trăm của thang đo đầy đủ và được sử dụng với điện áp từ một phần của vôn đến vài nghìn vôn.
Hai phép đo điện áp phổ biến là dòng điện một chiều (DC) và dòng điện xoay chiều (AC). Mặc dù phép đo điện áp là phép đo đơn giản nhất trong số các loại phép đo tương tự khác nhau, nhưng chúng mang lại những thách thức riêng do xem xét nhiễu. Vôn kế tương tự di chuyển một con trỏ trên một thang tỷ lệ tương ứng với điện áp của vôn kế kỹ thuật số của mạch cung cấp một màn hình số của điện áp bằng cách sử dụng một bộ chuyển đổi. Các loại vôn kế khác nhau là
1. Vôn kế tương tự
2. VTVM và FET VMs
3. Vôn kế kỹ thuật số
1. Vôn kế tương tự
Vôn kế tương tự bao gồm loại lệch của vôn kế chỉ thị. Chúng giống như sắt chuyển động, cuộn dây chuyển động, các loại vôn kế tĩnh điện. Dụng cụ cuộn dây chuyển động có hai loại là nam châm vĩnh cửu và loại đồng hồ đo động lực
Dụng cụ cuộn dây chuyển động với trường nam châm vĩnh cửu chỉ phản ứng với dòng điện một chiều. Dụng cụ cuộn dây chuyển động bao gồm nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường, và một cuộn dây được quấn trên miếng sắt mềm và quay quanh trục thẳng đứng của chính nó. Khi dòng điện bắt đầu chạy qua cuộn dây này, mômen làm lệch hướng được tạo ra theo phương trình lực Lorenz. Mômen xoắn này tỷ lệ thuận với điện áp trên mạch cụ thể đó.
Vôn kế một chiều được cấu tạo bằng cách mắc nối tiếp điện trở của dụng cụ này và cũng điện trở rất cao mắc song song với đoạn mạch mà ta muốn đo hiệu điện thế. Loại đồng hồ đo Dynamo Dụng cụ cuộn dây chuyển động bao gồm hai cuộn dây, một cuộn cố định và cuộn kia quay. Tương tác của hai trường sinh ra bởi cặp cuộn dây cố định và cuộn dây chuyển động tạo ra mômen lệch. Chúng chỉ được sử dụng trong các mạch đo lường DC, điều này làm cho thiết bị này ít được sử dụng hơn.
Vôn kế cuộn dây chuyển động
Ưu điểm của dụng cụ cuộn dây chuyển động
- Quy mô là đồng nhất
- Dễ dàng mở rộng cho các phép đo nhiều phạm vi.
- Sự tiêu thụ ít điện năng
- Dòng tải lạc hướng rất nhỏ so với các dụng cụ bằng sắt di chuyển.
Vôn kế sắt di chuyển
Trong khi di chuyển dụng cụ bằng sắt được sử dụng trong mạch điện xoay chiều. Dụng cụ điện từ được chia thành các loại dụng cụ sắt chuyển động đơn giản, loại máy đo lực và loại dụng cụ cảm ứng. Một lần nữa sắt chuyển động được xếp vào loại dụng cụ hút và đẩy. Trong này cũng bao gồm sắt mềm có các cuộn dây di chuyển và cố định. Sự tương tác của các từ thông do hai phần tử này tạo ra mômen lệch hướng. Phạm vi của các thiết bị này được mở rộng bằng cách giữ các điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây. Một số nhược điểm là quy mô không đồng nhất, hiệu ứng dòng điện trường lạc trên thiết bị, v.v.
Ưu điểm của việc di chuyển dụng cụ bằng sắt
- Chúng được sử dụng cho cả phép đo AC và DC.
- Giá thành thấp so với di chuyển dụng cụ bằng sắt.
- Tỷ lệ mô-men xoắn trên trọng lượng cao
Vôn kế tĩnh điện
Vôn kế tĩnh điện hoạt động trên nguyên lý tĩnh điện, dùng lực đẩy lẫn nhau giữa hai bản tích điện để làm lệch một con trỏ gắn vào lò xo. Những loại nhạc cụ này được sử dụng cho điện cao thế Các phép đo AC cũng như DC. Đây là của tụ điện loại đĩa tĩnh điện được kết nối qua mạch được đo. Vôn kế tĩnh điện có thể được phân loại thành ba loại dựa trên cấu hình cơ học. Đó là lực đẩy, lực hút và đối xứng. Hệ thống làm lệch hướng bao gồm bộ làm lệch hướng được treo từ một dây tóc xoắn hoặc Nó có thể được quay bởi các ổ trục. Sắp xếp các phần tử trong loại dụng cụ điên này với một số phần tử đặc biệt như phần tử điện dung, bao gồm các tấm song song, hình trụ đồng tâm, tấm bản lề, v.v. Mô-men giảm chấn chuyển động được cung cấp bởi cánh gạt giảm chấn không khí hoặc chất lỏng hoặc bằng giảm chấn dòng điện xoáy.
Ưu điểm của dụng cụ tĩnh điện
- Những điều này chỉ vẽ các dòng tại DC là dòng rò và dòng điện cần thiết để sạc các phần tử điện dung
- Độ nhạy cao
- Có khả năng đo điện áp sạc nhỏ nhất
- Khả năng đo điện áp cao gần 200KV
2. VTVM và FET-VM
Đồng hồ đo điện áp ống chân không (VTVM)
Các loại thiết bị này xử lý các phép đo điện áp DC, AC và điện trở. Trong loại thiết bị đo điện áp này, bộ khuếch đại điện tử được sử dụng giữa đầu vào và đồng hồ đo. Do sự sắp xếp này, dòng điện kéo ra từ mạch được thử nghiệm bị giảm. Các phạm vi kháng cự được sử dụng ở phía đầu vào trong phạm vi 1-20 mega ohms. Bằng sự thay đổi điện trở này, chúng ta có thể chọn phạm vi được đo. Nếu dụng cụ này sử dụng ống chân không trong bộ khuếch đại thì nó được gọi là vôn kế ống chân không. Chúng được sử dụng trong các phép đo AC công suất cao. Là phát minh của các thiết bị trạng thái rắn được sử dụng trong bộ khuếch đại, loại vôn kế này được gọi là FET-VM.
Ưu điểm
- Chúng có trở kháng đầu vào cao do đó lỗi tải ít hơn
- Tính không tuyến tính gần như bị loại bỏ
- Khả năng cho biết điện áp thay đổi chậm.
3. Vôn kế kỹ thuật số
Vôn kế kỹ thuật số
Độ chính xác của vôn kế bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm các biến thể nhiệt độ và điện áp cung cấp. DVM hiển thị điện áp đo bằng màn hình LCD hoặc đèn LED để hiển thị kết quả ở định dạng dấu phẩy động. Rõ ràng, nếu các phép đo điện áp được thực hiện và kết quả được hiển thị kỹ thuật số với đèn LED hoặc Màn hình LCD , thiết bị phải chứa bộ chuyển đổi A / D. Sử dụng bộ điều khiển vi mô được lập trình, ADC và màn hình LCD, mạch sau đây sẵn sàng cung cấp màn hình kỹ thuật số chính xác các giá trị tương tự từ 0 đến 15 volt DC. Chúng được sử dụng vì các đặc tính như độ chính xác, độ bền và các tính năng bổ sung. Đây là hoàn toàn loại bỏ các lỗi thị sai. Nó sẽ chuyển đổi tín hiệu được kiểm tra và sau đó khuếch đại nó.
Ưu điểm của Vôn kế kỹ thuật số
- Giảm các lỗi thị sai
- Phạm vi tự động
- Phân cực tự động
- Thiết bị có độ phân giải cao bao gồm độ chính xác cao.
Sơ đồ mạch vôn kế điện tử kỹ thuật số
Sơ đồ mạch điện tử vôn kế kỹ thuật số
Thiết kế vôn kế kỹ thuật số sử dụng một bộ vi điều khiển được cho là có hiệu quả cao trong việc xử lý hoạt động của sóng mang dữ liệu nhanh hơn, không có lỗi và chính xác. Thay vì sử dụng các cách tương tự để tìm ra điện áp, vôn kế kỹ thuật số cung cấp các giá trị điện áp chính xác và chính xác hơn nhiều trong một mạch nhất định trong phạm vi của vôn kế.
Xem video sau để hiểu chức năng của Vôn kế kỹ thuật số:
Bạn có thể nhận được kiến thức tốt về mạch điện và các ý tưởng khác nhau về các dự án điện tử bằng cách truy cập blog này thường xuyên. Bạn có thể đăng ký vào blog này để cập nhật thường xuyên.
Tín ảnh:
