Как работает вольтметр?
Как работает вольтметр:
Вольтметр – это прибор, используемый для измерения разности потенциалов. (напряжение) между двумя точками электрической цепи. Он работает путем преобразования напряжения в измеримую величину, обычно в ток, который затем отображается на шкале.
Вот описание того, как работает вольтметр:
<б>1. Основной принцип:
Вольтметр подключается параллельно. с компонентом, напряжение которого необходимо измерить. Это означает, что вольтметр и компонент имеют одни и те же две точки в цепи. Это гарантирует, что ток, протекающий через вольтметр, будет пренебрежимо мал по сравнению с током, протекающим через измеряемый компонент.
<б>2. Внутренний механизм:
* Аналоговый вольтметр:
* Механизм с подвижной катушкой: В большинстве аналоговых вольтметров используется механизм с подвижной катушкой. Катушка с проводом подвешена в магнитном поле. Когда ток проходит через катушку, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита, заставляя катушку вращаться. Угол поворота пропорционален току, протекающему через катушку, который, в свою очередь, пропорционален измеряемому напряжению. Указатель, прикрепленный к катушке, перемещается по калиброванной шкале, указывая напряжение.
* Электростатический механизм: Некоторые вольтметры используют электростатический механизм. Подвижная лопасть притягивается к неподвижной за счет электростатической силы между ними. Эта сила пропорциональна измеряемому напряжению. Движение лопасти усиливается и отображается на шкале.
* Цифровой вольтметр (DVM):
* Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП): Цифровые вольтметры используют АЦП для преобразования аналогового сигнала напряжения в цифровое значение. Этот процесс включает в себя выборку напряжения на определенной частоте, квантование выборок в дискретные уровни и последующее преобразование этих уровней в цифровой код. Цифровой код затем отображается на цифровом дисплее.
* Микропроцессор: DVM обычно использует микропроцессор для управления АЦП и обработки цифровых данных. Микропроцессор также управляет такими функциями, как отображение, выбор диапазона и обнаружение ошибок.
<б>3. Измерение напряжения:
* Падение напряжения: Вольтметр по существу измеряет падение напряжения. по всему компоненту. Это падение напряжения представляет собой разницу потенциальной энергии между двумя точками, к которым подключен вольтметр.
* Ток через вольтметр: Поскольку вольтметр включен параллельно, он имеет очень большое сопротивление. Это гарантирует, что ток, протекающий через вольтметр, минимален и не оказывает существенного влияния на ток, протекающий через цепь.
<б>4. Важность высокого сопротивления:
Высокое сопротивление вольтметра имеет решающее значение, поскольку оно гарантирует, что вольтметр не будет оказывать существенного влияния на измеряемую цепь. Если бы вольтметр имел низкое сопротивление, он бы потреблял значительный ток, влияя на падение напряжения на компоненте и приводя к неточным измерениям.
<б>5. Диапазон и чувствительность:
Вольтметры бывают разных диапазонов для измерения разных уровней напряжения:от милливольт до киловольт. Чувствительность вольтметра означает его способность обнаруживать небольшие изменения напряжения.
Вкратце: Вольтметр измеряет разность потенциалов между двумя точками цепи, преобразуя напряжение в измеримую величину (ток или электростатическую силу) и отображая ее на шкале. Его высокое сопротивление гарантирует, что он не оказывает существенного влияния на измеряемую цепь.