מד מתח

מהו מד מתח?

מד מתח הוא מכשיר המשמש למדידת מתח או פוטנציאל הפרש בין שתי נקודות מעגלים חשמליים בסיסיים . מד מתח אנלוגי מעביר מצביע על פני סולם ביחס למתח המעגל. מדדי מתח עשויים להיות בעלי דיוק של כמה אחוזים מהסולם המלא, והם משמשים עם מתח משבר של וולט לכמה אלפי וולט.

שתי מדידות מתח נפוצות הן זרם ישר (DC) וזרם חילופין (AC). למרות שמדידות מתח הן הפשוטות ביותר מסוגים שונים של מדידות אנלוגיות, הן מציבות אתגרים ייחודיים עקב שיקולי רעש. מד מתח אנלוגי מעביר מצביע על פני קנה מידה ביחס למתח של המעגל המתח הדיגיטלי נותן תצוגה מספרית של מתח באמצעות ממיר. סוגים שונים של מד מתח הם

1. מד מתח אנלוגי

2. מכשירי VTVM ו- VM FET

3. מד מתח דיגיטלי

1. מד מתח אנלוגי

מד מתח מד אנלוגי כולל סוג סטיה של מד מתח המתווה. אלה דומים לברזל נע, סליל נע, סוגים אלקטרוסטטיים של וולטרים. מכשירי סליל נעים הם משני סוגים שהם סוגי מגנטים קבועים ומדי דינמו

“מה משנה זרם חילופין לזרם ישר ”

מכשירי סליל נע עם שדה מגנט קבוע מגיבים רק לזרם ישר. מכשירי סליל נעים מורכבים ממגנט קבוע לייצור שדה מגנטי, וסליל שנפצע על פיסת ברזל רכה ומסתובב סביב ציר אנכי משלו. כאשר הזרם מתחיל לזרום דרך סליל זה, מומנט ההסטה מיוצר על פי משוואת כוח לורנץ. מומנט זה עומד ביחס ישר למתח באותו מעגל מסוים.

מד מתח DC בנוי על ידי חיבור הנגד בסדרה מכשיר זה וגם a נגד גבוה מאוד במקביל למעגל שבו אנו רוצים למדוד את המתח. מכשיר סליל נע נע מד דינמו מורכב משני סלילים אחד קבוע והשני מסתובב. האינטראקציה בין שני השדות המיוצרים על ידי צמד הסליל הקבוע והסליל הנע מייצרים מומנט הסטה. אלה משמשים במעגלי מדידה DC רק זה הופך את המכשיר הזה לשימוש פחות.

מד מתח סליל נע

היתרונות של מכשירי סליל נעים

קנה המידה הוא אחיד
מורחב בקלות למדידות מרובות טווח.
צריכת חשמל נמוכה
זרמי עומס תועים הם קטנים מאוד בהשוואה למכשירי ברזל נעים.

מד מתח ברזל נע

בזמן מכשירי ברזל נעים משמשים במעגלי זרם חילופין. מכשירים אלקטרומגנטיים מחולקים לברזל נע פשוט, סוג מד דינמו וסוגי אינדוקציה. שוב נע ברזל המסווג כסוגי משיכה ודחייה של מכשירים. בזה מורכב גם מברזל רך שהוא סלילים נעים וקבועים. האינטראקציה של השטף המיוצר על ידי שני אלמנטים אלה מייצרת את מומנט הסטה. טווחי הכלים הללו מורחבים על ידי שמירה על הנגדים בסדרה עם הסליל. חלק מהחסרונות הם בקנה מידה לא אחיד, השפעות זרם שדה תועה על המכשיר וכו '.

היתרונות של מכשירי ברזל נעים

אלה משמשים למדידות AC וגם DC.
עלות נמוכה בהשוואה למכשירי ברזל נעים.
יחס מומנט למשקל גבוה

מד מתח אלקטרוסטטי

מד מתח אלקטרוסטטי הפועל על פי העיקרון האלקטרוסטטי השתמש בדחייה ההדדית בין שתי לוחות טעונים כדי להסיט מצביע המחובר לקפיץ. סוגים אלה של מכשירים משמשים עבור מתח גבוה מדידות AC כמו גם DC. אלה הם של קבלים מסוג דיסק אלקטרוסטטי מחובר על פני המעגל אותו יש למדוד. ניתן לסווג את המתח האלקטרוסטטי לשלושה סוגים בהתבסס על התצורה המכנית. אלה דחייה, משיכה וסימטריות. מערכת הטיה מורכבת מהסטה המושעה מלהט הפיתול או שניתן לסובב אותה על ידי המסבים. מסדרים את האלמנטים במכשירים מסוג זה מטורפים עם כמה אלמנטים מיוחדים כמו אלמנטים קיבוליים, כולל פלטות מקבילות, צילינדרים קונצנטריים, פלטות צירים וכו '. מומנט דעיכת תנועה מסופק על ידי שבשכבות אוויר או נוזל או באמצעות שיכוך זרם אדי.

היתרונות של מכשירים אלקטרוסטטיים

אלה רק שואבים את הזרמים ב- DC הוא זרם הדליפה והזרם הנדרשים לטעינת האלמנטים הקיבוליים
רגישות גבוהה
מסוגל למדוד את מתח הטעינה הקטן ביותר
טווח גבוה של אפשרות למדידת מתח כמעט 200 קילוואט

2. מכשירי VTVM ו- FET-VM

מד וולט צינור ואקום (VTVM)

מכשירים מסוג זה מטפלים במדידת מתח DC, מתח AC ומדידות התנגדות. בסוג זה של מכשיר למדידת מתח משתמשים במגבר אלקטרוני בין הקלט למונה. עקב סידור זה מצטמצם הזרם הנשאב מהמעגל הנבדק. ה טווח התנגדויות משמש בצד הקלט בטווח של 1-20 מגה אוהם. על ידי וריאציה של התנגדות אלה אנו יכולים לבחור את הטווח שיימדד. אם מכשיר זה משתמש בצינור הוואקום במגבר אז הוא מכונה מד מתח צינור ואקום. אלה משמשים במדידות זרם מתח גבוה. כהמצאה של התקני מצב מוצק המשמשים במגברים, סוג וולטרים מסוג זה נקרא FET-VM.

יתרונות

אלה בעלי עכבת קלט גבוהה ולכן שגיאת הטעינה פחותה
האי ליניאריות כמעט מתבטלת
יכולת לציין מתח משתנה לאט.

3. מד מתח דיגיטלי

מד מתח דיגיטלי

דיוק מד מתח מושפע מגורמים רבים, כולל וריאציות מתח וטמפרטורה. מכשירי DVM מציגים את המתח הנמדד באמצעות צגי LCD או נוריות כדי להציג את התוצאה בפורמט של נקודה צפה. ברור שאם נלקחות מדידות מתח והתוצאות מוצגות דיגיטלית עם LED או צגי LCD , המכשיר צריך להכיל ממיר A / D. באמצעות בקר מיקרו מתוכנת, ADC ותצוגת LCD, המעגל הבא מוכן לספק תצוגה דיגיטלית מדויקת של ערכים אנלוגיים מ 0 עד 15 וולט DC. אלה משמשים בגלל המאפיינים כמו דיוק, עמידות ותכונות נוספות. אלה מבטלים לחלוטין את שגיאות הפרלקסה. זה ימיר את האות הנבדק ואז מגביר אותו.

יתרונות המתח הדיגיטלי

מפחית את שגיאות הפרלקסה
טווח אוטומטי
קוטביות אוטומטית
מכשיר ברזולוציה גבוהה כולל דיוק גבוה.

דיאגרמת מעגל מד מתח אלקטרוני

תרשים מעגל אלקטרוני של מד מתח דיגיטלי

תכנון מד המתח הדיגיטלי משתמש במיקרו-בקר שנאמר שהוא יעיל מאוד בטיפול בתפעול נושא הנתונים מבחינת היותו מהיר יותר, נטול שגיאות ומדויק. במקום להשתמש בדרכים האנלוגיות המוחלטות לגלות את המתחים, מד המתח הדיגיטלי מספק ערכים מדויקים ומדויקים יותר של מתח במעגל נתון בטווח המד מתח.

צפו בסרטון הבא כדי להבין את הפונקציונליות של מד מתח דיגיטלי:

יתכן שתקבל ידע טוב על מעגלים אלקטרונים ורעיונות שונים על פרויקטים של אלקטרוניקה על ידי ביקור בבלוג זה באופן קבוע. תוכל להירשם לבלוג זה לקבלת עדכונים שוטפים.

נקודות זיכוי: