Voltímetros - Tipos e suas descrições

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Voltímetro

Voltímetro

O que é um voltímetro?

Um voltímetro é um instrumento usado para medir a tensão ou diferença de potencial elétrico entre dois pontos em circuitos elétricos básicos . Voltímetros analógicos movem um ponteiro em uma escala proporcional à voltagem do circuito. Os voltímetros podem ter uma precisão de alguns por cento da escala completa e são usados ​​com tensões de uma fração de volt a vários milhares de volts.



Duas medições de tensão comuns são corrente contínua (DC) e corrente alternada (AC). Embora as medições de tensão sejam os mais simples dos diferentes tipos de medições analógicas, elas apresentam desafios únicos devido às considerações de ruído. Voltímetros analógicos movem um ponteiro em uma escala em proporção à voltagem do circuito. Voltímetros digitais fornecem uma exibição numérica da voltagem por meio de um conversor. Diferentes tipos de voltímetros são


1. Voltímetros analógicos



2. VTVMs e FET VMs

3. Voltímetros digitais

1. Voltímetros analógicos

O voltímetro analógico inclui o tipo de deflexão de voltímetros indicadores. São como ferro em movimento, bobina em movimento e voltímetros eletrostáticos. Os instrumentos de bobina móvel são de dois tipos, a saber, tipos de medidor de ímã permanente e dínamo


Instrumentos de bobina móvel com um campo de ímã permanente responde apenas à corrente contínua. Os instrumentos de bobina móvel consistem em um ímã permanente para produzir um campo magnético e uma bobina que é enrolada em uma peça de ferro macia e gira em torno de seu próprio eixo vertical. Quando a corrente começa a fluir por esta bobina, o torque de deflexão é produzido de acordo com a equação de força de Lorenz. Esse torque é diretamente proporcional à tensão naquele circuito específico.

Um voltímetro DC é construído conectando o resistor em série a este instrumento e também um resistor muito alto em paralelo com o circuito onde queremos medir a tensão. Tipo de medidor Dínamo O instrumento de bobina móvel consiste em duas bobinas, uma fixa e outra giratória. A interação dos dois campos produzidos pelo par de bobina fixa e bobina móvel produz um torque de deflexão. Eles são usados ​​em circuitos de medição DC apenas para reduzir o uso deste instrumento.

Voltímetro de bobina móvel

Voltímetro de bobina móvel

Vantagens dos instrumentos de bobina móvel

  • Escala é uniforme
  • Facilmente estendido para medições de vários intervalos.
  • Baixo consumo de energia
  • As correntes de carga parasitas são muito pequenas em comparação com os instrumentos de ferro em movimento.
Moving Iron Voltmeter

Moving Iron Voltmeter

Enquanto mover instrumentos de ferro são usados ​​em circuitos AC. Os instrumentos eletromagnéticos são divididos em instrumentos de ferro móvel simples, tipo medidor de dínamo e tipos de indução. Mais uma vez, o ferro em movimento é classificado como tipos de instrumentos de atração e repulsão. Neste também consiste de ferro macio que é de bobinas móveis e fixas. A interação dos fluxos produzidos por esses dois elementos produz o torque de deflexão. As faixas desses instrumentos são estendidas mantendo os resistores em série com a bobina. Algumas das desvantagens são escala não uniforme, efeitos de corrente de campo parasitas no instrumento, etc.

Vantagens de mover instrumentos de ferro

  • Eles são usados ​​para medições CA e CC.
  • Baixo custo em comparação com os instrumentos de ferro em movimento.
  • A relação torque / peso é alta
Voltímetro eletrostático

Voltímetro eletrostático

Voltímetros eletrostáticos operando no princípio eletrostático, use a repulsão mútua entre duas placas carregadas para desviar um ponteiro preso a uma mola. Esses tipos de instrumentos são usados ​​para alta voltagem Medições AC, bem como DC. Estes são de capacitor tipo disco eletrostático conectado ao circuito a ser medido. Os voltímetros eletrostáticos podem ser categorizados em três tipos com base na configuração mecânica. Essas são repulsão, atração e simétricas. O sistema de deflexão consiste em um defletor que é suspenso por um filamento de torção ou pode ser articulado pelos mancais. Arranjos os elementos neste tipo de instrumento são feitos com alguns elementos especiais como elementos capacitativos, incluindo placas paralelas, cilindros concêntricos, placas articuladas, etc. O torque de amortecimento de movimento é fornecido por aletas de amortecimento de ar ou líquido ou por amortecimento por correntes parasitas.

Vantagens dos instrumentos eletrostáticos

  • Estes apenas puxam as correntes em DC é a corrente de fuga e a corrente necessária para carregar os elementos capacitivos
  • Alta sensibilidade
  • Capaz de medir as menores tensões de carga
  • Alta faixa de possibilidade de medição de tensão quase 200KV

2. VTVMs e FET-VMs

Medidor de voltagem de tubo de vácuo (VTVM)

Medidor de voltagem de tubo de vácuo (VTVM)

Esses tipos de instrumentos lidam com medições de tensão DC, tensão AC e resistência. Neste tipo de dispositivo de medição de tensão, o amplificador eletrônico é usado entre a entrada e o medidor. Devido a este arranjo, a corrente retirada do circuito em teste é reduzida. O gama de resistências usado no lado da entrada na faixa de 1-20 mega ohms. Por meio dessas variações de resistências, podemos selecionar a faixa a ser medida. Se este instrumento usa tubo de vácuo no amplificador, ele é chamado de voltímetro de tubo de vácuo. Eles são usados ​​em medições de CA de alta potência. Conforme a invenção dos dispositivos de estado sólido usados ​​nos amplificadores, esses tipos de voltímetros são chamados de FET-VM.

Vantagens

  • Estes têm alta impedância de entrada, portanto, o erro de carregamento é menor
  • A não linearidade é quase eliminada
  • Capacidade de indicar tensões que variam lentamente.

3. Voltímetros digitais

Voltímetros Digitais

Voltímetros Digitais

A precisão do voltímetro é afetada por muitos fatores, incluindo variações de temperatura e tensão de alimentação. DVMs exibem a tensão medida usando LCDs ou LEDs para exibir o resultado em um formato de ponto flutuante. Obviamente, se as medições de tensão forem feitas e os resultados forem exibidos digitalmente com LED ou Monitores LCD , o instrumento deve conter um conversor A / D. Usando um microcontrolador programado, ADC e display LCD, o circuito a seguir está pronto para fornecer display digital preciso de valores analógicos de 0 a 15 volts DC. Eles são usados ​​por causa das propriedades como precisão, durabilidade e recursos extras. Isso elimina completamente os erros de paralaxe. Ele converterá o sinal em teste e o amplificará.

Vantagens dos voltímetros digitais

  • Reduz os erros de paralaxe
  • Auto range
  • Polaridade Automatizada
  • Instrumento de alta resolução inclui alta precisão.

Diagrama de circuito do voltímetro eletrônico digital

Diagrama de circuito eletrônico do voltímetro digital

Diagrama de circuito eletrônico do voltímetro digital

O projeto do voltímetro digital usa um microcontrolador que é considerado altamente eficiente no manuseio da operação da portadora de dados em termos de ser mais rápido, livre de erros e preciso. Em vez de usar as formas analógicas absolutas de descobrir as tensões, o voltímetro digital fornece valores muito mais precisos e exatos de tensões em um determinado circuito na faixa do voltímetro.

Assista ao vídeo a seguir para entender a funcionalidade do voltímetro digital:

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Créditos fotográficos:

  • Voltímetro por solidswiki
  • Voltímetro de bobina móvel por wikimedia
  • Movendo voltímetro de ferro por electric4u
  • Voltímetro eletrostático por Ayunor
  • Medidor de voltagem de tubo de vácuo (VTVM) por ohio
  • Voltímetros digitais por imimg