Voltímetro

¿Qué es un voltímetro?

Un voltímetro es un instrumento que se utiliza para medir el voltaje o la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en circuitos electricos basicos . Los voltímetros analógicos mueven un puntero a través de una escala proporcionalmente al voltaje del circuito. Los voltímetros pueden tener una precisión de un pequeño porcentaje de la escala completa y se utilizan con voltajes desde una fracción de voltio hasta varios miles de voltios.

Dos medidas de voltaje comunes son la corriente continua (CC) y la corriente alterna (CA). Aunque las mediciones de voltaje son las más simples de los diferentes tipos de mediciones analógicas, presentan desafíos únicos debido a consideraciones de ruido. Los voltímetros analógicos mueven un puntero a lo largo de una escala en proporción al voltaje del circuito. Los voltímetros digitales dan una visualización numérica del voltaje mediante el uso de un convertidor. Diferentes tipos de voltímetros son

1. Voltímetros analógicos

2. VTVM y FET VM

3. Voltímetros digitales

1. Voltímetros analógicos

El voltímetro analógico incluye voltímetros indicadores de tipo deflector. Estos son de tipo hierro móvil, bobina móvil, voltímetros electrostáticos. Los instrumentos de bobina móvil son de dos tipos, a saber, los tipos de medidor de dinamo y de imán permanente

“diagrama de circuito del sensor de proximidad pdf ”

Instrumentos de bobina móvil con un campo de imán permanente responden solo a la corriente continua. Los instrumentos de bobina móvil consisten en un imán permanente para producir un campo magnético y una bobina que está enrollada en una pieza de hierro suave y gira sobre su propio eje vertical. Cuando la corriente comienza a fluir a través de esta bobina, se produce un par de desviación de acuerdo con la ecuación de fuerza de Lorenz. Este par es directamente proporcional al voltaje en ese circuito en particular.

Un voltímetro de CC se construye conectando la resistencia en serie a este instrumento y también a un resistencia muy alta en paralelo con el circuito donde queremos medir la tensión. Tipo de medidor de dínamo El instrumento de bobina móvil consta de dos bobinas, una fija y la otra giratoria. La interacción de los dos campos producida por el par de bobina fija y bobina móvil produce un par de desviación. Estos se utilizan en circuitos de medición de CC, solo que esto hace que este instrumento sea menos utilizado.

Voltímetro de bobina móvil

Ventajas de los instrumentos de bobina móvil

La escala es uniforme
Ampliado fácilmente para mediciones de rango múltiple.
Bajo consumo de energía
Las corrientes de carga parásitas son muy pequeñas en comparación con los instrumentos de hierro en movimiento.

Voltímetro de hierro móvil

Mientras mover instrumentos de hierro se utilizan en circuitos de CA. Los instrumentos electromagnéticos se dividen en instrumentos de hierro móvil simple, tipo dinamómetro y tipos de inducción. Nuevamente el hierro en movimiento se clasifica como tipos de instrumentos de atracción y repulsión. En este también consta de hierro dulce que es de bobinas móviles y fijas. La interacción de los flujos producidos por estos dos elementos produce el par deflector. Los rangos de estos instrumentos se amplían manteniendo las resistencias en serie con la bobina. Algunas de las desventajas son la escala no uniforme, los efectos de la corriente de campo parásito en el instrumento, etc.

Ventajas de los instrumentos de hierro en movimiento

Se utilizan para mediciones de CA y CC.
Bajo costo en comparación con los instrumentos móviles de hierro.
La relación de par a peso es alta

Voltímetro electrostático

Voltímetros electrostáticos operando según el principio electrostático, use la repulsión mutua entre dos placas cargadas para desviar un puntero unido a un resorte. Estos tipos de instrumentos se utilizan para Alto voltaje Mediciones de CA y CC. Estos son de condensador de tipo disco electrostático conectado a través del circuito que se va a medir. Los voltímetros electrostáticos se pueden clasificar en tres tipos según la configuración mecánica. Esas son repulsión, atracción y simétricas. El sistema deflector consta de un deflector que está suspendido de un filamento de torsión o puede ser pivotado por los cojinetes. La disposición de los elementos en este tipo de instrumentos incluye algunos elementos especiales como elementos capacitativos, incluyendo placas paralelas, cilindros concéntricos, placas abisagradas, etc. El par de amortiguación de movimiento se proporciona mediante paletas de amortiguación de aire o líquido o mediante amortiguación de corrientes inducidas.

Ventajas de los instrumentos electrostáticos

Estos solo dibujan las corrientes en CC es la corriente de fuga y la corriente requerida para cargar los elementos capacitivos
Alta sensibilidad
Capaz de medir los voltajes de carga más pequeños
Alto rango de posibilidad de medición de voltaje casi 200KV

2. VTVM y FET-VM

Voltímetro de tubo de vacío (VTVM)

Estos tipos de instrumentos manejan medidas de voltaje DC, voltaje AC y resistencia. En este tipo de dispositivo de medición de voltaje, se utiliza un amplificador electrónico entre la entrada y el medidor. Debido a esta disposición, se reduce la corriente extraída del circuito bajo prueba. los rango de resistencias utilizado en el lado de entrada en el rango de 1-20 mega ohmios. Mediante esta variación de resistencias podemos seleccionar el rango a medir. Si este instrumento utiliza el tubo de vacío en el amplificador, se denomina voltímetro de tubo de vacío. Se utilizan en medidas de CA de alta potencia. Como la invención de los dispositivos de estado sólido utilizados en los amplificadores, este tipo de voltímetros se denominan FET-VM.

Ventajas

Estos tienen una alta impedancia de entrada, por lo que el error de carga es menor
La no linealidad está casi eliminada
Capacidad para indicar voltajes que varían lentamente.

3. Voltímetros digitales

Voltímetros digitales

La precisión del voltímetro se ve afectada por muchos factores, incluidas las variaciones de temperatura y voltaje de suministro. Los DVM muestran el voltaje medido usando LCD o LED para mostrar el resultado en un formato de punto flotante. Obviamente, si se toman medidas de voltaje y los resultados se muestran digitalmente con LED o Pantallas LCD , el instrumento debe contener un convertidor A / D. Con un microcontrolador programado, ADC y pantalla LCD, el siguiente circuito está listo para proporcionar una visualización digital precisa de valores analógicos de 0 a 15 voltios CC. Estos se utilizan debido a propiedades como precisión, durabilidad y características adicionales. Estos eliminan por completo los errores de paralaje. Convertirá la señal bajo prueba y luego la amplificará.

Ventajas de los voltímetros digitales

Reduce los errores de paralaje
Rango automático
Polaridad automatizada
El instrumento de alta resolución incluye alta precisión.

Diagrama del circuito del voltímetro electrónico digital

Diagrama del circuito electrónico del voltímetro digital

El diseño del voltímetro digital utiliza un microcontrolador que se dice que es muy eficiente en el manejo de la operación del portador de datos en términos de ser más rápido, sin errores y preciso. En lugar de utilizar las formas analógicas absolutas de averiguar los voltajes, el voltímetro digital proporciona valores de voltajes mucho más precisos y exactos en un circuito dado en el rango del voltímetro.

Vea el siguiente video para comprender la funcionalidad del voltímetro digital:

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