Digitalni voltmetar: vrste, sheme, opisi
Digitalni voltmetar je prilično popularan uređaj. Namijenjen je isključivo za određivanje napona koji je dostupan u sustavu električni krug. Digitalni voltmetar se može spojiti na dva načina. U prvoj izvedbi, on je instaliran paralelno s krugom. Druga metoda uključuje spajanje uređaja izravno na izvor električne energije. Posebnost digitalnih voltmetara je jednostavnost korištenja. Osim toga, imaju prilično velik pokazatelj unutarnjeg otpora. To je izuzetno važno jer ovaj parametar utječe na točnost uređaja.
Koje vrste postoje?
Svi voltmetri mogu se podijeliti prema vrsti izmjerene vrijednosti. Glavne vrste uređaja smatraju se DC i AC. Prvi tip je, s druge strane, podijeljen na ispravljačke i kvadratne uređaje. Osim toga, postoje pulsni voltmetri. Njihova karakteristična značajka je mjerenje radio pulse signala. U ovom slučaju, mjerenje napona, mogu provoditi i izravnu i izmjeničnu struju.
Krug digitalnog voltmetra
Konvencionalni digitalni voltmetarski krug temelji se na diskretnim vrijednostima. Važnu ulogu u tome igra ulazni uređaj. U tom slučaju upravljački uređaj stupa u interakciju s jedinicom za digitalno očitavanje u decimalnim brojevima. Značajka ulaznog uređaja je djelitelj visokog napona. Ako se posao svodi na definiciju AC, onda radi kao normalan pretvarač. U ovom slučaju, izlaz je istosmjerna struja
U ovom trenutku, središnja jedinica je uključena u analogni signal. U ovom sustavu prikazan je u obliku digitalnog koda. Postupak pretvorbe je svojstven ne samo voltmetrima, već i multimetrima. Neki modeli uređaja koriste binarni kod. U ovom slučaju, proces primanja signala je uvelike pojednostavljen, a pretvorba je mnogo brža. Stari modeli voltmetara radili su isključivo s decimalnim brojevima. U tom slučaju je zabilježena mjerna vrijednost. Dodatno, digitalni voltmetarski krug ima središnju jedinicu, koja je odgovorna za sve važne komponente uređaja.
Digitalni pretvarači voltmetra
Do danas postoji mnogo različitih tipova pretvarača koji se ugrađuju u voltmetre. Najčešći su modeli vremenskog pulsa. Osim toga, postoje kodni pretvarači impulsa.
Njihova posebnost u odnosu na druge uređaje je sposobnost uključivanja u ravnotežu jedan po jedan. U ovom trenutku, modeli pulsne frekvencije nemaju takvu povlasticu. Međutim, oni se mogu koristiti za prostorno kodiranje, a to može biti iznimno važno u nekim istraživanjima. To posebno vrijedi za mjerenja napona u zatvorenim strujnim krugovima.
Samostalni voltmetri
Voltmetar (digitalni) to učinite sami. Najprije se odabire detektor koji je namijenjen određivanju prosječne ispravljene vrijednosti. U tom se slučaju u pravilu instalira blizu AC pretvarača. Detektor minimalnog napona određen je iz 100 MV, međutim, neki modeli mogu prepoznati jakosti struje do 1000 MV. Osim toga, da biste napravili voltmetar (digitalni) vlastitim rukama, trebat će vam tranzistor koji utječe na osjetljivost uređaja, odnosno njegov prag. Povezan je s razinom kvantne amplitude napona. Osjetljivost uređaja također utječe na osjetljivost. Ako je napon manji od 100 MW, tada će se razina otpora sigurno povećati i može konačno iznositi 10 ohma.
Otpor strujnog kruga
Otpor koji se formira u sustavu ovisi o broju znakova u krugu. U ovom slučaju, treba razumjeti da su skale voltmetara vrlo različite. Omjer izmjerene vrijednosti izravno je proporcionalan naponu. Osim toga, morate uzeti u obzir otpornost na buku, što također utječe na otpor uređaja. Ovdje treba napomenuti da je to digitalni ugrađeni voltmetar koji ima velike amplitude.
U tom slučaju ima veliki utjecaj na pojavu smetnji u krugu. Najčešći uzrok oštrog skoka smatra se neispravno napajanje. U tom slučaju, može se povrijediti prosječna frekvencija uređaja. Tako je na ulazu u krug bilo, na primjer, 50 Hz, a izlaz je bio 10 Hz. Kao rezultat, u spojnoj žici se formira otpor. Postupno, to dovodi do curenja, a to se događa na mjestu gdje se nalaze terminali. U tom slučaju, problem se može riješiti uzemljenjem ove stranice. Kao rezultat toga, buka ide na ulazni krug i frekvencija u uređaju se stabilizira.
Pogreške mjerenja
Pogreška mjerenja voltmetra je izravno povezana s izvor napajanja. Istovremeno, napon treba uzeti u obzir na izlazu. Najčešće, smetnje općeg tipa mijenjaju parametre otpora. Kao rezultat toga, ova brojka se može značajno smanjiti. Do danas, postoje tri dokazana načina za rješavanje svih vrsta smetnji u voltmetrima. Prva tehnika je korištenje zaštićenih žica. U ovom slučaju, ulaz električnog kruga je vrlo važan za izolaciju od opreme.
Drugi način je imati element koji integrira. Kao rezultat toga, razdoblje interferencije može se značajno smanjiti. Konačno, ugradnja posebnih filtara na voltmetre smatra se posljednjim korakom. Njihov glavni zadatak je povećati otpor u električnom krugu. Kao rezultat, amplituda smetnje na izlazu nakon bloka je značajno smanjena. Također treba napomenuti da mnogi sustavi pretvarača mogu značajno povećati brzinu mjerenja. Međutim, s poboljšanim performansama, točnost zapisivanja podataka se smanjuje. Kao rezultat, takvi pretvarači mogu uzrokovati veliku buku u električnom krugu.
Kodiraju se impulsni voltmetri
Digitalni izmjenični voltmetar s kodnim impulsom radi na principu jedan-na-jedan. U tom slučaju, metoda mjerenja napona kompenzacije je primjenjiva na ove uređaje. Proces izračunavanja, zauzvrat, provodi se pomoću preciznog razdjelnika. Dodatno se izračunava referentni napon u električnom krugu.
Općenito, kompenzirana struja ima nekoliko razina. Prema kvantnoj teoriji, račun se proizvodi u binarno-decimalnom sustavu. Ako za automobil koristite dvoznamenkasti digitalni voltmetar, tada se detektira napon do 100 V. Cijeli se proces izvodi pomoću naredbi. Posebna pozornost u radu zaslužuje usporedbu naprezanja. Temelji se na principu kontrolnih impulsa, a pojavljuju se u sustavu u određenim vremenskim intervalima. Istovremeno, moguće je prebaciti otpor jednog razdjelnika.
Kao rezultat, izlaz mijenja ograničenje frekvencije. U isto vrijeme moguće je povezati poseban uređaj za usporedbu pokazatelja. Glavna stvar je ne zaboraviti uzeti u obzir veličinu djelitelja u vezi. U tom slučaju signal uređaja možda neće biti primljen. Kao rezultat, podaci se mogu uspoređivati po ključnim pozicijama. Zapravo, oni su kod koji se čita od strane voltmetra.
Pojednostavljeni dijagram ampermetra voltmetra impulsne struje
Digitalni ampermetar istosmjernog voltmetra može se shematski prikazati kao interakcijski elementi električnog kruga. Najvažniji je ulazni uređaj koji ima ulogu referentnog izvora napona. Tako je precizni razdjelnik povezan s referentnim uređajem.
S druge strane, mehanizmi digitalnog očitavanja pokazuju otpor električnog kruga. Nadalje, kontrolni uređaji su u mogućnosti izravno komunicirati s ulaznim uređajem i napraviti usporedbe indikatora napona mreže. Najjednostavniji proces mjerenja može se prikazati kao težine. U ovom slučaju, sustav često ne uspije. Povezani su uglavnom zbog netočne usporedbe.
Točnost mjerenja
Točnost mjerenja ampermetra voltmetra izravno je povezana sa stabilnošću referentnog napona. Osim toga, mora se uzeti u obzir i prag preciznog razdjelnika u ulaznom uređaju. Zaštita od smetnji u lancu također je uzeta u obzir. Za to postoji filter na samom početku električnog kruga. Kao rezultat toga, kvaliteta laboratorijskog rada može se značajno poboljšati.
Voltmetri s vremenskim impulsnim tipovima pretvarača
Ovi tipovi voltmetara koriste posebne pretvarače koji mjere napon samo u određenim vremenskim intervalima. To uzima u obzir pulsirajuće oscilacije u električnom krugu. Osim toga, izračunava se prosječna frekvencija napona u sustavu. Da bi se stabilizirao, u pravilu se koristi diskretni signal koji se šalje s izlaza pretvarača.
U tom slučaju brojčani impulsi mogu se značajno smanjiti. Mnogi faktori utječu na pogrešku mjerenja voltmetara. Prije svega to se odnosi na uzorkovanje signala. Također, problem može biti u nestabilnosti frekvencije. Povezan je s pragom osjetljivosti električnog kruga. Zbog toga je usporedba napona uređaja nelinearna.
Jednostavni ampermetar s pretvaračem
Ammeter s digitalnim voltmetrom pretvarač frekvencije nužno uključuje generator koji nadzire promjene napona u električnom krugu. Kada se ovo mjerenje provodi u fazama u intervalima. Generator u električnom krugu koristi se linearnim tipom. Usporedba podataka u uređaju ima okidač. Za izračun frekvencije važno je koristiti brojač koji prima diskretni signal. To se događa na izlazu pretvarača voltmetra-ampermetra. To uzima u obzir veličinu graničnog napona.
Izravno se na ulaz ulazi voltmetar-ampermetar. U ovoj fazi provodi se proces usporedbe, a kad se pojavi puls, sustav fiksira nultu razinu. Izravno signal u voltmetru-ampermetru pogađa okidač, a rezultat je pozitivan napon na izlazu. Impuls se vraća u svoj početni položaj tek nakon usporedbe uređaja. Uzimaju se u obzir sve promjene u graničnoj frekvenciji, koje su nastale u određenom vremenskom razdoblju. Također se uzima u obzir faktor konverzije. Izračunava se na temelju pokazatelja jačine signala.
Osim toga, formula ima impuls brojanja koji se pojavljuje na izlazu generatora. Kao rezultat toga, napon se može prikazati samo ako postoje određene promjene u električnom krugu. Naposljetku, signal mora doseći okidni izlaz i biti tamo razmatran. Broj impulsa zabilježen je u ampermetru voltmetra. Kao rezultat, pokreće se indikator, što ukazuje na prisutnost napona.
Voltmetri s dvostrukom integracijom
Digitalni dvo-voltni DC voltmetar radi na principu povremenog ponavljanja. U tom slučaju, izvorni kod se automatski vraća u krug. Ovaj sustav radi isključivo s istosmjernom strujom. Frekvencija se unaprijed ispravlja i šalje na izlazni uređaj.
Pogreške uzorkovanja u voltmetrima se ne uzimaju u obzir. Dakle, mogu postojati trenutci neslaganja impulsa brojanja. Kao rezultat toga, na početku i na kraju intervala jedan parametar može biti vrlo različit. Međutim, u pravilu, pogreška nije kritična zbog rada pretvarača.
Poseban problem su smetnje buke. Kao rezultat, može značajno izobličiti pokazatelj stresa. U konačnici, on nalazi svoj odraz u veličini impulsa, odnosno njegovog trajanja. Tako, među digitalnim voltmetrima, ti tipovi nisu vrlo popularni.