Voltmètre

Un voltmètre est un instrument utilisé pour mesurer la différence électrique du potentiel entre deux points dans un circuit électrique.

La tension peut être mesurée en lui permettant de passer un courant par une résistance ; donc, un voltmètre peut être vu comme ampèremètre très haut de la résistance . Un des objectifs de conception de l'instrument est de toucher au circuit le moins possible et par conséquent l'instrument devrait dessiner un minimum du courant pour fonctionner. Ceci est réalisé en utilisant un ampèremètre ou un microampère-mètre sensible en série avec un de haute résistance.

Noter que des voltmètres construits sur cette résistance d'entrée variable d'exposition de principe comme instrument est commutés par sa gamme de mesure. Le mètre spécifiera généralement un certain nombre de " ; Ohms/Volt" ; sur la plaque avant. En multipliant ce nombre par la tension s'étendre le mètre est placé donne la résistance d'entrée de l'instrument.

Le galvanomètre mobile à d'enroulement est un exemple de ce type de voltmètre. Il utilise un petit enroulement de fil fin suspendu dans un champ magnétique fort. Quand un courant électrique est appliqué, l'indicateur du galvanomètre tourne et comprime un petit ressort. La rotation angulaire est proportionnelle au courant par l'enroulement. Pour l'usage comme voltmètre, une résistance de série est ajoutée de sorte que la rotation angulaire devienne proportionnelle à la tension appliquée.

Les voltmètres fonctionnant selon le principe électrostatique emploient la répulsion mutuelle entre deux plats chargés pour guider un indicateur fixé à un ressort. Les mètres de ce type courant négligeable d'aspiration mais sont sensibles aux tensions plus d'environ 100 volts.

Voltmètre de tube électronique (VTVM)

Une autre forme populaire de voltmètre est le voltmètre électronique, ou voltmètre de tube électronique, fréquemment désigné sous le nom d'un VTVM. Ce genre de voltmètre utilise un tube (ou valve dans l'anglais britannique) ou circuit du transistor pour amplifier la tension d'entrée, qui facilite deux objectifs : sensibilité accrue, et/ou impédance accrue d'entrée (cet équipement a habituellement une résistance d'entrée de 10 à 20 mégohms).

Oscilloscope

La méthode de l'oscilloscope de mesurer la tension utilise le débattement du rayon dans un tube cathodique (tube). Le rayon est réellement un faisceau des électrons voyageant dans le vide à l'intérieur du tube. Le débattement du faisceau est provoqué par le champ magnétique d'un enroulement monté en dehors du tube ou par le débattement électrostatique provoqué par la tension sur des plats à l'intérieur du tube. En comparant le débattement provoqué par une tension inconnue à celui a causé par une tension connue de référence que la tension inconnue peut facilement être déduite.

Voltmètres de Digitals

Le voltmètre numérique du premier a été inventé et produit par le Andrew Kay des systèmes non linéaires (et le plus défunt fondateur de Kaypro ) dans le 1954 .

Les voltmètres de Digitals utilisent habituellement un circuit électronique qui agit en tant qu'intégrateur , ramping linéairement la tension de rendement quand la tension d'entrée est constante (ceci peut être facilement réalisé avec un opamp ). La méthode d'intégrateur de Duel-pente de applique une tension connue de référence à l'intégrateur pendant un temps fixe à la rampe la tension du rendement de l'intégrateur vers le haut, puis la tension inconnue est appliquée à la rampe qu'elle avalent en arrière, et le temps à la tension de rendement de rampe vers le bas à zéro est enregistré (réalisé dans une exécution de CDA ). La tension inconnue étant mesurée est le produit de la référence de tension et du temps de rampe-vers le haut divisés par le temps de rampe-vers le bas. La référence de tension doit demeurer constante pendant le temps de rampe-vers le haut, qui peut être dû difficile aux variations de tension et de température d'alimentation. Une partie du problème de faire un voltmètre précis est celle du calibrage pour vérifier son exactitude. Dans les laboratoires, la cellule de Weston est employée comme tension standard pour le travail de précision. Les références de tension de précision sont disponibles basées sur les circuits électroniques.

Les voltmètres de Digitals, comme les voltmètres de tube électronique, montrent généralement une résistance d'entrée constante de 10 mégohms indépendamment de la gamme de mesure d'ensemble.

Potentiomètre

Un voltmètre peut également être réalisé using un potentiomètre .

On peut également mesurer la tension using un potentiomètre dans la méthode de Nul-équilibre de . La résistance du potentiomètre est changée à l'essuie-glace jusqu'à ce que le détecteur nul montre la tension nulle de entre les deux circuits. = de V_ de $de {t} \ frac {V_ {k}} {R_ {e}} R_ {W}$

là où

$V_ {t}$ : Tension à travers des points test de mesure

$V_ {k}$ : Tension connue

$R_ {e}$ : Résistance de potentiomètre d'une borne d'extrémité à l'autre borne d'extrémité

$R_ {W}$ : Résistance de potentiomètre d'essuie-glace à la borne d'extrémité

Il y a beaucoup de réalisations pour les détecteurs nuls, y compris les circuits audio simples nanovolt-sensibles des circuits intégrés qui cliquent pour indiquer la différence de tension, et les ampèremètres transformés comme discuté au dessus de cet article. Pour plus sur des transformations de circuit, noter le théorème de Thevenin de et le théorème de Norton de .

Voir également

Voltmètre de solénoïde de
Ampèremètre
Ohmmètre
Multimètre
Électromètre
Mètre de (l'électronique)
Équipement d'essai électronique
Diviseur de tension

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