ولت مترهای آنالوگ ولتاژ یا افت ولتاژ را در مدار اندازه گیری می کنند. آنها خوانش ها را با استفاده از سوزن به جای نمایشگر دیجیتال نمایش می دهند. ولت مترها ممکن است دستگاه های مستقل یا بخشی از یک مولتی متر باشند.

تصویر ولت متر DC

ولت مترهای آنالوگ از طیف گسترده ای از ابزارها برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می کنند که گالوانومترهای سیم پیچ متحرک d'Arsonval رایج ترین آنها هستند. این دستگاه ها از سیم پیچی از سیم ریز استفاده می کنند که در یک میدان مغناطیسی معلق است. سیم پیچ می چرخد و یک اشاره گر یا نشانگر دیگر را متناسب با سطح فعلی اعمال شده حرکت می دهد.

گالوانومترهای سیم پیچ متحرک معمولاً برای اندازه گیری جریان بر حسب آمپرمتر استفاده می شوند، اما در صورت ارائه مقاومت مناسب می توانند ولتاژ DC را بر حسب ولت متر نیز اندازه گیری کنند. آنها به دلیل حساسیت برترشان مطلوب هستند اما برای اندازه گیری AC نامناسب هستند زیرا فقط به جریان متوسط پاسخگو هستند. ولت مترهای سیم پیچ متحرک اگر به یکسو کننده و ترانسفورماتور مجهز باشند ممکن است ولتاژ AC را به دقت اندازه گیری کنند.

یک گالوانومتر d'Arsonval از نوع توصیف شده در بالا.

نوع دوم ولت متر از تعلیق با باند محکم استفاده می کند که از یک سیم پیچ متحرک نیز استفاده می کند. مترهای باند تنگ مکانیسم محوری و جواهر به کار گرفته شده توسط مترهای d'Arsonval را حذف کرده و آن را با یک نوار پلاتین پیچشی جایگزین می کند. این تنظیم اصطکاک را کاهش می دهد، که علت سایش و مشکلات تکرارپذیری در ابزارهای سیم پیچ متحرک است.

قرائت های ولت متر آنالوگ در معرض خطاهای ناشی از اندازه گیری روی سطح ناهموار (که در آن گرانش سوزن را به سمت پایین می کشد) یا نزدیک میدان مغناطیسی ایجاد می شود. به این دلایل، کاربران باید قبل از کالیبراسیون و اندازه گیری، محیط کنتور را به دقت بررسی کنند.

مقایسه با ولت متر دیجیتال

اندازه گیری ولتاژ مدرن اغلب با استفاده از ولت مترهای دیجیتال به دلیل دقت و دقت فوق العاده آنها انجام می شود. مترهای آنالوگ دارای چندین مزیت نسبت به انواع دیجیتال هستند:

حرکت سوزن آنالوگ نسبت به بازخوانی دیجیتالی، ایده بهتری از ترتیب بزرگی و روند می دهد.
مترهای آنالوگ به منبع تغذیه فراتر از منبع جریان آزمایشی نیاز ندارند.

ولت مترهای آنالوگ همچنین دارای معایبی هستند:

مقیاس های متعدد می تواند باعث سردرگمی شود. (در زیر مقیاس ها با جزئیات بیشتر مورد بحث قرار می گیرند.)

مترهای آنالوگ فاقد فناوری قطبیت خودکار هستند . اتصال نادرست سرنخ های تست می تواند منجر به انحراف سوزن و آسیب به دستگاه شود.

خطای اختلاف منظر ، که به دلیل خواندن نادرست دستگاه های اندازه گیری آنالوگ رخ می دهد. مترهای آنالوگ برای خواندن با چشم عمود بر مقیاس سوزن و متر طراحی شده اند. هنگامی که مقیاس در زاویه نامناسب مشاهده می شود، دقت متر چندین درجه به خطر می افتد. برخی از مترها یک آینه در داخل نمایشگر ایجاد می کنند، به طوری که کاربر به راحتی می تواند زاویه دید صحیح را با بررسی انعکاس سوزن تعیین کند. زاویه مناسب زمانی به دست می آید که انعکاس سوزن با چشم کاربر قابل مشاهده نباشد.

خطای اختلاف منظر در یک متر آنالوگ. انعکاس سوزن که روی آینه زیر ترازو قابل مشاهده است، نشان می دهد که این زاویه دید نامناسب است.

برنامه های کاربردی

ولت مترهای دیجیتال به طور کلی جایگزین انواع آنالوگ شده اند، اما دومی هنوز در کاربردهای خاص مانند:

نشانگرهای باتری، به ویژه در کشتی های دریایی یا دریایی
اندازه گیری پالس یا نوسان، که در آن حرکت نشانگر مهمتر از مقدار دقیق ولتاژ است.

مقیاس و محدوده

خواندن یک ولت متر طراحی شده برای اندازه گیری تنها یک محدوده ولتاژ ساده و ساده است، اما بسیاری از مترها برای اندازه گیری محدوده های مختلف قابل تنظیم هستند و بنابراین از مقیاس های پیچیده تری استفاده می کنند. بسیاری از مولتی مترهای آنالوگ می توانند هر دو ولتاژ AC و DC را اندازه گیری کنند و می توانند ده ها محدوده ولتاژ را اندازه گیری کنند.

هنگام مشاهده مقیاس بالا، کاربر ممکن است به این نتیجه برسد که متر می تواند سه محدوده ولتاژ مختلف را اندازه گیری کند: 0-10V، 0-50V و 0-250V. به طور معمول، یک متر با نمایشگر فوق می تواند محدوده های دیگری را که مضرب سه محدوده اصلی هستند، مانند 0-0.5V، 0-2.5V و 0-1000V اندازه گیری کند.

کلید انتخاب مولتی متر که در زیر نشان داده شده است یک مثال خوب ارائه می دهد. توجه داشته باشید که تمام ارقام ولتاژ DC در سمت چپ مضربی از 25، 50 و 100 هستند.

بنابراین یک کاربر باید بداند که از مقیاس نمایش صحیح برای یک محدوده انتخاب شده استفاده کند و برای یافتن یک مقدار اندازه گیری شده، درصد قرائت مقیاس کامل را تعیین کند. به عنوان مثال، در صورتی که متر برای اندازه گیری 0-1000 ولت تنظیم شده باشد، قرائت سوزن 2 در مقیاس 0-10 ولت به عنوان 200 ولت تفسیر می شود.

هنگام اندازه گیری یک ولتاژ ناشناخته، کالیبره کردن یک متر تا بالاترین محدوده از "پیچ" شدن آن در انحراف کامل جلوگیری می کند (سوزن به سرعت به سمت بالای محدوده حرکت می کند) و آسیب به کنتور را کاهش می دهد. هنگام اندازه گیری یک ولتاژ شناخته شده، کنتور را روی کوچکترین محدوده ای که می تواند ولتاژ را در خود جای دهد، تنظیم کنید. به عنوان مثال، یک باتری 9 ولت باید روی 0-10 ولت آزمایش شود، در حالی که یک خروجی 120 ولت باید روی 0-250 ولت اندازه گیری شود.

استانداردها

استانداردهای منتشر شده مربوط به ولت متر معمولاً به استفاده از دستگاه برای آزمایش الکتریکی مربوط می شود. استانداردهای نمونه عبارتند از:

IEC 60051-2 — الزامات ویژه برای آمپرمترها و ولت مترهای آنالوگ و لوازم جانبی آنها

ASTM A1013 - روش آزمایش برای از دست دادن هسته با فرکانس بالا اجزای هسته مغناطیسی نرم با استفاده از روش ولت متر - آمپرمتر - وات متر

منبع

globalspec