Voltmètre

Qu'est-ce qu'un voltmètre?

Un voltmètre est un instrument utilisé pour mesurer la tension ou la différence de potentiel électrique entre deux points circuits électriques de base . Les voltmètres analogiques déplacent un pointeur sur une échelle proportionnelle à la tension du circuit. Les voltmètres peuvent avoir une précision de quelques pour cent de la pleine échelle et sont utilisés avec des tensions allant d'une fraction de volt à plusieurs milliers de volts.

Deux mesures de tension courantes sont le courant continu (DC) et le courant alternatif (AC). Bien que les mesures de tension soient les plus simples des différents types de mesures analogiques, elles présentent des défis uniques en raison de considérations de bruit. Les voltmètres analogiques déplacent un pointeur sur une échelle proportionnellement à la tension du circuit. Les voltmètres numériques donnent un affichage numérique de la tension à l'aide d'un convertisseur. Différents types de voltmètres sont

1. Voltmètres analogiques

2. VTVM et VM FET

3. Voltmètres numériques

1. Voltmètres analogiques

Le voltmètre analogique comprend un type de déviation de voltmètres indicateurs. Ce sont comme le fer en mouvement, la bobine mobile, les types de voltmètres électrostatiques. Les instruments à bobine mobile sont de deux types, à savoir les types de compteurs à aimant permanent et dynamo

“différents types de freins et leurs applications ”

Instruments à bobine mobile avec un champ magnétique permanent ne répondent qu'au courant continu. Les instruments à bobine mobile se composent d'un aimant permanent pour produire un champ magnétique et d'une bobine qui est blessée sur une pièce de fer doux et tourne autour de son propre axe vertical. Lorsque le courant commence à traverser cette bobine, un couple de déviation est produit selon l'équation de la force de Lorenz. Ce couple est directement proportionnel à la tension aux bornes de ce circuit particulier.

Un voltmètre CC est construit en connectant la résistance en série cet instrument et aussi un très haute résistance en parallèle avec le circuit où l'on veut mesurer la tension. Type de dynamomètre L'instrument à bobine mobile se compose de deux bobines, l'une est fixe et l'autre est en rotation. L'interaction des deux champs produits par la paire de bobine fixe et de bobine mobile produit un couple de déflexion. Ceux-ci sont utilisés dans les circuits de mesure CC, ce qui rend cet instrument moins utilisé.

Voltmètre à bobine mobile

Avantages des instruments à bobine mobile

L'échelle est uniforme
Facilement étendu pour les mesures multi-plages.
Faible consommation d'énergie
Les courants de charge parasites sont très faibles par rapport aux instruments en fer en mouvement.

Voltmètre de fer en mouvement

Tandis que instruments de fer en mouvement sont utilisés dans les circuits CA. Les instruments électromagnétiques sont divisés en instruments simples à fer mobile, de type dynamo mètre et à induction. Encore une fois le fer en mouvement classé comme des instruments d'attraction et de répulsion. En cela se compose également de fer doux qui est des bobines mobiles et fixes. L'interaction des flux produits par ces deux éléments produit le couple de déviation. Les gammes de ces instruments sont étendues en maintenant les résistances en série avec la bobine. Certains des inconvénients sont une échelle non uniforme, des effets de courant de champ parasite sur l'instrument, etc.

Avantages du déplacement des instruments en fer

Ceux-ci sont utilisés pour les mesures AC et DC.
Faible coût par rapport aux instruments en fer mobiles.
Le rapport couple / poids est élevé

Voltmètre électrostatique

Voltmètres électrostatiques fonctionnant sur le principe électrostatique utilisent la répulsion mutuelle entre deux plaques chargées pour dévier un pointeur attaché à un ressort. Ces types d'instruments sont utilisés pour haute tension Mesures AC ainsi que DC. Ce sont de condensateur de type disque électrostatique connecté à travers le circuit qui doit être mesuré. Les voltmètres électrostatiques peuvent être classés en trois types en fonction de la configuration mécanique. Ce sont la répulsion, l'attraction et la symétrie. Le système de déviation se compose d'un déflecteur qui est suspendu à un filament de torsion ou Il peut être pivoté par les roulements. Arrange les éléments de ce type d'instrument avec certains éléments spéciaux comme les éléments capacitifs, y compris les plaques parallèles, les cylindres concentriques, les plaques articulées, etc.

Avantages des instruments électrostatiques

Ceux-ci ne tirent que les courants en courant continu, c'est le courant de fuite et le courant requis pour charger les éléments capacitifs
Haute sensibilité
Capable de mesurer les plus petites tensions de charge
Gamme élevée de possibilité de mesure de tension près de 200KV

2. VTVM et FET-VM

Voltmètre à tube à vide (VTVM)

Ces types d'instruments gèrent les mesures de tension continue, de tension alternative et de résistance. Dans ce type de dispositif de mesure de tension, un amplificateur électronique est utilisé entre l'entrée et le compteur. En raison de cette disposition, le courant tiré du circuit sous test est réduit. Le gamme de résistances utilisé côté entrée dans une plage de 1 à 20 méga ohms. Grâce à ces variations de résistances, nous pouvons sélectionner la plage à mesurer. Si cet instrument utilise le tube à vide dans l'amplificateur, il est appelé voltmètre à tube à vide. Ceux-ci sont utilisés dans les mesures CA haute puissance. Comme l'invention des dispositifs à semi-conducteurs utilisés dans les amplificateurs, ces types de voltmètres sont appelés FET-VM.

Avantages

Ceux-ci ont une impédance d'entrée élevée, l'erreur de chargement est donc moindre
La non-linéarité est presque éliminée
Possibilité d'indiquer des tensions variant lentement.

3. Voltmètres numériques

Voltmètres numériques

La précision du voltmètre est affectée par de nombreux facteurs, notamment les variations de température et de tension d'alimentation. Les DVM affichent la tension mesurée à l'aide d'écrans LCD ou de LED pour afficher le résultat dans un format à virgule flottante. Évidemment, si des mesures de tension sont prises et que les résultats sont affichés numériquement avec LED ou Écrans LCD , l'instrument doit contenir un convertisseur A / N. En utilisant un microcontrôleur programmé, un ADC et un écran LCD, le circuit suivant est prêt à fournir un affichage numérique précis des valeurs analogiques de 0 à 15 volts CC. Ceux-ci sont utilisés en raison de propriétés telles que la précision, la durabilité et des fonctionnalités supplémentaires. Ceux-ci éliminent complètement les erreurs de parallaxe. Il convertira le signal testé et l'amplifie ensuite.

Avantages des voltmètres numériques

Réduit les erreurs de parallaxe
Gamme automatique
Polarité automatisée
L'instrument haute résolution comprend une haute précision.

Schéma du circuit du voltmètre électronique numérique

Schéma du circuit électronique du voltmètre numérique

La conception du voltmètre numérique utilise un microcontrôleur qui est réputé être très efficace pour gérer le fonctionnement du support de données en termes de rapidité, d'exactitude et de précision. Plutôt que d'utiliser les moyens analogiques absolus de déterminer les tensions, le voltmètre numérique fournit des valeurs beaucoup plus précises et précises des tensions dans un circuit donné dans la plage du voltmètre.

Regardez la vidéo suivante pour comprendre les fonctionnalités du voltmètre numérique:

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