آشنایی با الکترونیک

 

ولت متر از زمان اختراع تاکنون بخش عمده ای از اندازه گیری مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بوده است. برای اطمینان از اینکه مدار بطور صحیح طراحی و مونتاژ شود ، به ابزار اندازه گیری ولتاژ نیاز داریم. در این آموزش در مورد ولت متر ، اصول کار ، معادله ولتاژ ، حساسیت به ولتاژ ، انواع ولت متر و کاربردهای آن بحث خواهیم کرد.

ولت متر چیست؟
ولت متر یک ابزار اندازه گیری است که ولتاژ بین دو گره را در یک مدار الکتریکی اندازه گیری می کند. در ولت متر آنالوگ ، نشانگر با توجه به ولتاژ مدار در یک مقیاس خاص حرکت می کند. ولت متر دیجیتال ولتاژ را با استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال به صورت دیجیتال نمایش می دهد.

ولت متر نصب شده دائمی برای نظارت بر ژنراتورها یا سایر دستگاههای ثابت استفاده می شود. ابزارهای قابل حمل همچنین برای اندازه گیری جریان و مقاومت به مولتی متر نیز مجهز شده اند. این ابزارها تجهیزات تست استاندارد در کارهای الکتریکی و الکترونیکی هستند.

اصول کار ولت متر
عملکرد ولت متر به قانون اهم بستگی دارد. در قانون اوه آمده است: "ولتاژ در سراسر مقاومت مستقیماً با جریان موجود در آن متناسب است." هنگامی که حداکثر سرعت جریان از هر متریک استاندارد فراتر رود ، در دو انتهای آن اختلافات بالقوه ای خواهد داشت. نماد ولت متر دایره ای است که در آن حرف VV نوشته شده است.

ولت متر همیشه به موازات عنصر مدار قرار می گیرد که ولتاژ ما می خواهیم اندازه بگیریم. سیگنال های قطبیت روی ولت متر DC نوشته شده اند. بنابراین ، ما باید پایانه را با علامت مثبت (+) ولت متر به نقطه ای با ولتاژ بالاتر و ترمینال منفی (-) با نقطه ای با ولتاژ پایین تر وصل کنیم. به این ترتیب ولتاژ به درستی بدست می آید.

هیچ سیگنال قطبی در ولت متر AC وجود ندارد و انتهای ولت متر می تواند مطابق دلخواه به نقاط دلخواه وصل شود. البته ولت متر AC نیز موازی با عنصری است که می خواهیم اختلاف احتمالی بین دو انتها را اندازه بگیریم. با قرار دادن مقاومت در سری با یک سنج می توان ولت متر را با ولتاژ بزرگ ایجاد کرد. شکل زیر این را نشان می دهد.

معادله ولتاژ
در شکل بالا ، مقاومت زنجیره سری به ضرب گفته می شود و مقدار آن را می توان از معادله ولتاژ زیر بدست آورد:
جایی که VV ولتاژ اندازه گیری می شود ، ImIm دامنه جریان کامل است ، RseRse مقاومت سریال است و VmVm ولتاژ کامل است.

حساسیت به ولتاژ
حساسیت ولتاژ برابر با جریان معکوس است که برای پیچاندن کل متر لازم است.

هرچه امتیاز فعلی کمتر باشد ، حساسیت ولتاژ نیز بیشتر می شود. مقاومت واقعی یک ولت متر برابر با محصول حساسیت در ولتاژ کامل است. مقاومت ولت متر همیشه ثابت خواهد بود ، حتی اگر ولتاژ خواندن کامل نباشد.

انواع ولت متر
شکل زیر انواع ولت متر را نشان می دهد.
ولت متر آنالوگ

در این نوع ولت متر ولتاژ با انحراف دست یا نشانگر نشان داده می شود. ولت متر آنالوگ را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
ولت متر با پیچ متحرک
ولت متر با آهن متحرک
برق ، ولت متر
ولت متر پیچ متحرک
ابزارهای پیچ قابل حمل ولت متر آنالوگ در دو نوع موجود است:
ولت متر دائم مغناطیسی پیچ
دینامومتر پیچ دنده سنج انتقال

ابزارهای پیچ گوشتی دائمی: ابزارهای پیچ مغناطیسی دائم فقط به جریان مستقیم پاسخ می دهند. این ابزارها حاوی آهنربا یا آهنربای دائمی برای تولید میدان مغناطیسی هستند. پیچ در اطراف قطعه ای از آهن ریز پیچیده شده و محور عمودی آن را می چرخاند. از آنجا که جریان از طریق سیم پیچ جریان می یابد ، گشتاور انحراف مطابق معادله لورنتس ایجاد می شود.

ابزارهای پیچ دینامومتر: ابزار پیچ دینامومتر از دو پیچ تشکیل شده است. یک پیچ ثابت است و دیگری در اطراف آن می چرخد. تعامل این دو زمینه گشتاور انحراف ایجاد می کند.

ابزارهایی با آهن متحرک
ابزارهای آهن متحرک در مدارهای جریان متناوب استفاده می شوند و به دینامیک موبایل ساده ، دینامومتر و انواع القایی طبقه بندی می شوند. ابزارهای آهن متحرک از آهن نرم ساخته شده اند ، از جمله پیچ های ثابت و سیار.

جریان واکنش ناشی از این عناصر گشتاور انحراف را تولید می کند. دامنه های اندازه گیری این ابزارها را می توان با نگه داشتن مقاومت های سری با پیچ افزایش داد.

برق ، ولت متر
این نوع ولت متر مطابق با قانون الکتریسیته ساکن کار می کند ، زیرا دافع بین دو صفحه شارژ باعث انحراف در اشاره گر متصل به چشمه می شود.

از این ابزارها برای اندازه گیری ولتاژ بالا و ولتاژ بالا استفاده می شود. این نوع ولت متر ابزارهای بسیار حساسی هستند و می توانند کمترین ولتاژ بار را تا یک ولتاژ بالا مانند 200 کیلو ولت اندازه گیری کنند.

ولت متر ترانزیستور لامپ ولت متر

این نوع ابزارها می توانند ولتاژ و مقاومت AC را اندازه گیری کنند. این دستگاه ها از ذره بین الکترونیکی بین ورودی و اندازه گیری استفاده می کنند.

اگر این دستگاه از یک لوله خلاء در تقویت کننده استفاده کند ، به آن خلاء ولت متر یا VTVM گفته می شود. از دستگاه های VTVM برای اندازه گیری توان زیاد AC استفاده می شود.

ترانزیستور افکت میدانی (FET) یک ترانزیستور است که از یک میدان الکتریکی برای کنترل رفتار الکتریکی یک قطعه استفاده می کند. این ترانزیستورها به عنوان ترانزیستورهای تک قطبی نیز شناخته می شوند. ولت متر ترانزیستور اثر میدان از این ویژگی برای ترانزیستورهای اثر میدان برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می کند.

ولت متر دیجیتال
ولت متر دیجیتال (DVM) ولتاژ را با LED یا LCD نمایش می دهد. این ابزار باید دارای آداپتور A / D باشد این دستگاه شامل یک میکروکنترلر ، مبدل آنالوگ به دیجیتال و یک صفحه LCD برای نمایش دقیق دیجیتالی مقادیر آنالوگ از 0 تا 15 ولت DC است.