व्होल्टमीटर, मिलिव्होल्टमीटर, विविध प्रणालींचे मायक्रोव्होल्टमीटर व्होल्टेज मोजण्यासाठी वापरले जातात. ही उपकरणे लोडशी समांतर जोडलेली असतात, त्यामुळे त्यांचा प्रतिकार शक्य तितका जास्त असावा (कोणत्याही सर्किट घटकाच्या प्रतिकारापेक्षा मोठेपणाचे सुमारे दोन ऑर्डर).

आकृती 6 आकृती 7

व्होल्टमीटरची मापन मर्यादा विस्तृत करण्यासाठी (k मध्ये वेळा) 500V पर्यंतच्या व्होल्टेजसह डीसी सर्किट्समध्ये, अतिरिक्त प्रतिकार सहसा वापरले जातात आर d , व्होल्टमीटरने मालिकेत जोडलेले.

नात्यातून
व्याख्या करू
,

जेथे U max हे सर्वोच्च व्होल्टेज मूल्य आहे जे अतिरिक्त प्रतिरोधासह व्होल्टमीटरने मोजले जाऊ शकते;

U int - Rd च्या अनुपस्थितीत व्होल्टमीटर स्केलचे मर्यादित (नाममात्र) मूल्य.

वास्तविक मोजलेल्या व्होल्टेज U चे मूल्य संबंधांवरून निर्धारित केले जाते:

;
,

जिथे यू - व्होल्टमीटर वाचन.

वैकल्पिक वर्तमान सर्किट्समध्ये, व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर्सचा वापर व्होल्टमीटरच्या मापन मर्यादा बदलण्यासाठी केला जातो.

शक्ती मोजमाप. डायरेक्ट आणि सिंगल-फेज चालू सर्किट्समध्ये पॉवर मापन

इलेक्ट्रिकल सर्किटच्या या विभागाद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या डीसी सर्किट्समधील शक्ती समान आहे:

आणि ammeter आणि voltmeter ने मोजता येते.

दोन उपकरणांच्या एकाचवेळी वाचनाच्या गैरसोयीव्यतिरिक्त, या पद्धतीचा वापर करून पॉवर मापन अपरिहार्य त्रुटीसह केले जाते. वॉटमीटरने डीसी सर्किट्समध्ये शक्ती मोजणे अधिक सोयीस्कर आहे.

ॲमीटर आणि व्होल्टमीटरच्या सहाय्याने पर्यायी विद्युत् सर्किटमध्ये सक्रिय शक्ती मोजणे अशक्य आहे, कारण अशा सर्किटची शक्ती देखील cosφ वर अवलंबून असते:

म्हणून, एसी सर्किट्समध्ये, सक्रिय शक्ती केवळ वॅटमीटरने मोजली जाते.

आकृती 8

स्थिर वळण 1-1 (वर्तमान) मालिकेत जोडलेले आहे, आणि जंगम वळण 2-2 (व्होल्टेज वळण) लोडसह समांतर जोडलेले आहे.

वॉटमीटर योग्यरित्या चालू करण्यासाठी, वर्तमान वळण टर्मिनलपैकी एक आणि व्होल्टेज वळण टर्मिनलपैकी एक तारांकन (*) ने चिन्हांकित केले आहे. हे टर्मिनल, ज्यांना जनरेटर टर्मिनल म्हणतात, त्यांना एकत्र जोडून वीज पुरवठ्याच्या बाजूने चालू करणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात, वॉटमीटर नेटवर्क (जनरेटर) पासून विद्युत ऊर्जा प्राप्तकर्त्याकडे येणारी शक्ती दर्शवेल.

थ्री-फेज चालू सर्किट्समध्ये सक्रिय शक्तीचे मापन

थ्री-फेज करंटची शक्ती मोजताना, वॉटमीटर कनेक्ट करण्यासाठी विविध सर्किट्स यावर अवलंबून वापरली जातात:

वायरिंग सिस्टम (तीन- किंवा चार-वायर);

लोड (एकसमान किंवा असमान);

लोड कनेक्शन आकृत्या (तारा किंवा डेल्टा).

अ) सममितीय लोड अंतर्गत शक्ती मापन; तीन- किंवा चार-वायर वायरिंग सिस्टम:

आकृती 9 आकृती 10

या प्रकरणात, संपूर्ण सर्किटची शक्ती एका वॉटमीटरने मोजली जाऊ शकते (आकडे 9,10), जे एका टप्प्याची शक्ती दर्शवेल P=3P f =3U f I f cosφ

ब) असममित लोडसह, तीन-टप्प्यावरील ग्राहकाची शक्ती तीन वॅटमीटरने मोजली जाऊ शकते:

आकृती 11

ग्राहकाची एकूण शक्ती समान आहे:

c) दोन-वॉटमीटर पद्धतीचा वापर करून पॉवर मापन:

आकृती 12

हे 3-वायर थ्री-फेज करंट सिस्टममध्ये सममितीय आणि असममित भार आणि ग्राहकांना जोडण्याच्या कोणत्याही पद्धतीसह वापरले जाते. या प्रकरणात, वॉटमीटरचे वर्तमान विंडिंग A आणि B (उदाहरणार्थ) फेजशी जोडलेले आहेत आणि समांतर विंडिंग्स रेखीय व्होल्टेज U AC आणि U BC (किंवा A आणि C  U AB आणि U CA), (चित्र. १२).

एकूण शक्ती P=P 1 + P 2.

पर्यायी व्होल्टेज मोजण्यासाठी, ॲनालॉग इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणे (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक, इलेक्ट्रोडायनामिक, क्वचितच प्रेरक), ॲनालॉग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे (रेक्टिफायर सिस्टमसह) आणि डिजिटल मापन यंत्रे वापरली जातात. कम्पेन्सेटर, ऑसिलोस्कोप, रेकॉर्डर आणि आभासी साधने देखील मोजण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.

पर्यायी व्होल्टेज मोजताना, एखाद्याने तात्काळ, मोठेपणा, सरासरी आणि इच्छित व्होल्टेजच्या प्रभावी मूल्यांमध्ये फरक केला पाहिजे.

साइनसॉइडल अल्टरनेटिंग व्होल्टेज खालील संबंधांच्या रूपात दर्शविले जाऊ शकते:

कुठे u(t)- तात्काळ व्होल्टेज मूल्य, V; हम्म -मोठेपणा व्होल्टेज मूल्य, V; (U - सरासरी व्होल्टेज मूल्य, V ट -कालावधी

(टी = 1//) इच्छित साइनसॉइडल व्होल्टेज, s; U-प्रभावी व्होल्टेज मूल्य, व्ही.

पर्यायी प्रवाहाचे तात्काळ मूल्य इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलोस्कोपवर किंवा ॲनालॉग रेकॉर्डर (चार्ट रेकॉर्डर) वापरून प्रदर्शित केले जाऊ शकते.

पर्यायी व्होल्टेजची सरासरी, मोठेपणा आणि प्रभावी मूल्ये थेट मूल्यांकन किंवा पर्यायी व्होल्टेज कम्पेन्सेटरसाठी पॉइंटर किंवा डिजिटल उपकरणांद्वारे मोजली जातात. सरासरी आणि मोठेपणाचे मूल्य मोजण्यासाठी उपकरणे तुलनेने क्वचितच वापरली जातात. बहुतेक उपकरणे प्रभावी व्होल्टेज मूल्यांमध्ये कॅलिब्रेट केली जातात. या कारणांमुळे, पाठ्यपुस्तकात दिलेली ताणांची परिमाणवाचक मूल्ये, नियमानुसार, प्रभावी मूल्यांमध्ये दिली आहेत (अभिव्यक्ती पहा (23.25)).

व्हेरिएबल मात्रा मोजताना, इच्छित व्होल्टेजचा आकार खूप महत्त्वाचा असतो, जो सायनसॉइडल, आयताकृती, त्रिकोणी, इ. असू शकतो. डिव्हाइसेसचे पासपोर्ट नेहमी सूचित करतात की डिव्हाइस कोणत्या व्होल्टेज मोजण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे (उदाहरणार्थ, सायनसॉइडल किंवा आयताकृती मोजण्यासाठी व्होल्टेज). या प्रकरणात, हे नेहमी सूचित केले जाते की कोणते AC व्होल्टेज पॅरामीटर मोजले जात आहे (मोठेपणाचे मूल्य, सरासरी मूल्य किंवा मोजलेल्या व्होल्टेजचे प्रभावी मूल्य). आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, डिव्हाइसेसचे कॅलिब्रेशन बहुतेकदा इच्छित पर्यायी व्होल्टेजच्या प्रभावी मूल्यांमध्ये वापरले जाते. यामुळे, खाली विचारात घेतलेले सर्व व्हेरिएबल व्होल्टेज प्रभावी मूल्यांमध्ये दिले आहेत.

पर्यायी व्होल्टेज व्होल्टमीटरच्या मोजमाप मर्यादा विस्तृत करण्यासाठी, अतिरिक्त प्रतिरोधक, इन्स्ट्रुमेंट ट्रान्सफॉर्मर आणि अतिरिक्त कॅपेसिटन्स (इलेक्ट्रोस्टॅटिक सिस्टम उपकरणांसह) वापरले जातात.

मापन मर्यादा विस्तृत करण्यासाठी अतिरिक्त प्रतिकारांचा वापर थेट व्होल्टेज व्होल्टमीटरच्या संबंधात उपविभाग 23.2 मध्ये आधीच चर्चा केली गेली आहे आणि म्हणून या उपविभागात विचारात घेतलेली नाही. व्होल्टेज आणि वर्तमान मोजणारे ट्रान्सफॉर्मर देखील विचारात घेतले जात नाहीत. ट्रान्सफॉर्मरची माहिती साहित्यात दिली आहे.

अतिरिक्त कॅपेसिटन्सच्या वापराचा अधिक तपशीलवार विचार करून, व्होल्टमीटरच्या इलेक्ट्रोस्टॅटिस्टिक्सच्या मोजमाप मर्यादा विस्तृत करण्यासाठी एक अतिरिक्त कॅपेसिटन्स वापरला जाऊ शकतो (चित्र 23.3, अ)किंवा दोन अतिरिक्त कंटेनर वापरले जाऊ शकतात (चित्र 23.3, b).

एका अतिरिक्त कॅपॅसिटन्ससह सर्किटसाठी (चित्र 23.3, ए) मोजलेले व्होल्टेज यूव्होल्टमीटर कॅपेसिटन्स दरम्यान वितरित C yआणि अतिरिक्त क्षमता C मूल्यांच्या व्यस्त प्रमाणात आहे S y आणि S

त्याचा विचार करता U c = U- Uy,लिहून ठेवता येईल

तांदूळ. २३.३. इलेक्ट्रोस्टॅटिक मापन मर्यादा विस्तारित करण्यासाठी योजना

व्होल्टमीटर:

ए- एका अतिरिक्त क्षमतेसह सर्किट; b- दोन अतिरिक्त कंटेनरसह सर्किट; यू- मोजलेले पर्यायी व्होल्टेज (rms मूल्य); सी, सी, सी 2 - अतिरिक्त कंटेनर; Cv-वापरलेल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक व्होल्टमीटरची क्षमता वि; U c- अतिरिक्त कॅपेसिटन्स सी ओलांडून व्होल्टेज ड्रॉप; U v -इलेक्ट्रोस्टॅटिक व्होल्टमीटर वाचन

साठी समीकरण सोडवणे (23.27). U,आम्हाला मिळते:

अभिव्यक्ती (23.28) वरून असे दिसून येते की मोजलेले व्होल्टेज जितके जास्त असेल यूदिलेल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक यंत्रणेसाठी जास्तीत जास्त अनुज्ञेय व्होल्टेजच्या तुलनेत, कॅपेसिटन्स जितका लहान असावा सहक्षमतेच्या तुलनेत नाम सह.

हे लक्षात घ्यावे की फॉर्म्युला (23.28) केवळ कॅपेसिटर तयार करणार्या कॅपेसिटरच्या आदर्श इन्सुलेशनसह वैध आहे सहआणि सी वि.कॅपेसिटर प्लेट्सना एकमेकांपासून इन्सुलेशन करणाऱ्या डायलेक्ट्रिकमध्ये तोटा असल्यास, अतिरिक्त त्रुटी उद्भवतात. याव्यतिरिक्त, व्होल्टमीटर क्षमता C yमोजलेल्या व्होल्टेजवर अवलंबून असते U,पासून यूव्होल्टमीटरचे रीडिंग आणि त्यानुसार, इलेक्ट्रोस्टॅटिक मापन यंत्रणा तयार करणाऱ्या फिरत्या आणि स्थिर प्लेट्सची सापेक्ष स्थिती अवलंबून असते. नंतरच्या परिस्थितीमुळे आणखी एक अतिरिक्त त्रुटी दिसून येते.

एका अतिरिक्त कॅपेसिटन्सऐवजी, दोन अतिरिक्त कॅपेसिटर C (आणि C 2) वापरल्यास, एक व्होल्टेज दुभाजक तयार केल्यास सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होतात (चित्र 23.3, पहा. b).

दोन अतिरिक्त कॅपेसिटर असलेल्या सर्किटसाठी, खालील संबंध वैध आहे:

कुठे U a -कॅपेसिटरवर व्होल्टेज ड्रॉप C y

त्याचा विचार करता लिहून ठेवता येईल

साठी समीकरण सोडवणे (23.30). U,आम्हाला मिळते:

अभिव्यक्ती (23.31) वरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की जर कॅपेसिटर C 2 ची कॅपेसिटन्स ज्याशी व्होल्टमीटर जोडला आहे तो व्होल्टमीटरच्या कॅपॅसिटन्सपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असेल तर व्होल्टेज वितरण व्होल्टमीटर वाचनापासून व्यावहारिकदृष्ट्या स्वतंत्र आहे. याव्यतिरिक्त, C 2 वर " C yकॅपेसिटर C, आणि C 2 च्या इन्सुलेशन प्रतिरोध आणि वारंवारता मध्ये बदल

तक्ता 23.3

पर्यायी व्होल्टेजच्या मोजमापाच्या मर्यादा आणि त्रुटी

मोजलेल्या व्होल्टेजचा इन्स्ट्रुमेंट रीडिंगवरही कमी परिणाम होतो. म्हणजेच, दोन अतिरिक्त कंटेनर वापरताना, मापन परिणामांमधील अतिरिक्त त्रुटी लक्षणीयरीत्या कमी केल्या जातात.

विविध प्रकारच्या उपकरणांसह पर्यायी व्होल्टेज मोजण्यासाठी मर्यादा आणि या उपकरणांच्या सर्वात लहान त्रुटी टेबलमध्ये दिल्या आहेत. २३.३.

उदाहरणे म्हणून, परिशिष्ट 5 (तक्ता A.5.1) सार्वभौमिक व्होल्टमीटरची तांत्रिक वैशिष्ट्ये दर्शविते जी इतर गोष्टींबरोबरच, पर्यायी व्होल्टेज मोजण्याची परवानगी देतात.

शेवटी, खालील गोष्टी लक्षात घेतल्या पाहिजेत.

समान प्रकारच्या आणि समान परिस्थितीत असलेल्या उपकरणांसह प्रवाह (थेट आणि पर्यायी) मोजण्यात त्रुटी नेहमी व्होल्टेज (थेट आणि पर्यायी दोन्ही) मोजण्यातील त्रुटींपेक्षा जास्त असतात. एकाच प्रकारच्या उपकरणांसह आणि समान परिस्थितीत पर्यायी प्रवाह आणि व्होल्टेज मोजण्यातील त्रुटी थेट प्रवाह आणि व्होल्टेज मोजण्याच्या त्रुटींपेक्षा नेहमीच मोठ्या असतात.

उपस्थित केलेल्या मुद्द्यांवर अधिक तपशीलवार माहिती मिळवता येईल.

सामान्य माहिती.सराव मध्ये व्होल्टेज मोजण्याची गरज खूप वेळा उद्भवते. इलेक्ट्रिकल आणि रेडिओ सर्किट्स आणि उपकरणांमध्ये, डायरेक्ट आणि अल्टरनेटिंग (साइनसॉइडल आणि स्पंदित) करंटचे व्होल्टेज बहुतेक वेळा मोजले जाते.

डीसी व्होल्टेज (चित्र 3.5, ए) म्हणून व्यक्त केले जाते. अशा व्होल्टेजचे स्त्रोत डीसी जनरेटर आणि रासायनिक उर्जा स्त्रोत आहेत.

तांदूळ. ३.५. व्होल्टेज टाइमिंग डायग्राम: डायरेक्ट (ए), अल्टरनेटिंग साइनसॉइडल (ब) आणि अल्टरनेटिंग पल्स (सी) करंट

एसी सायनसॉइडल करंट व्होल्टेज (चित्र 3.5, b) म्हणून व्यक्त केले जाते आणि रूट मीन स्क्वेअर आणि ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यूज द्वारे दर्शविले जाते:

अशा व्होल्टेजचे स्त्रोत कमी- आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी जनरेटर आणि इलेक्ट्रिकल नेटवर्क आहेत.

एसी पल्स वर्तमान व्होल्टेज (चित्र 3.5 व्ही) हे मोठेपणा आणि सरासरी (स्थिर घटक) व्होल्टेज मूल्यांद्वारे दर्शविले जाते. अशा व्होल्टेजचा स्त्रोत विविध आकारांच्या सिग्नलसह पल्स जनरेटर आहे.

व्होल्टेज मोजण्याचे मूलभूत एकक व्होल्ट (V) आहे.

इलेक्ट्रिकल मोजमापांच्या सराव मध्ये, सबमल्टिपल आणि मल्टीपल युनिट्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात:

किलोवोल्ट (1 केव्ही - व्ही);

मिलिव्होल्ट (1mV - V);

मायक्रोव्होल्ट (1 µV - V).

व्होल्टेज युनिट्सचे आंतरराष्ट्रीय पदनाम परिशिष्ट 1 मध्ये दिले आहेत.

कॅटलॉग वर्गीकरणात, इलेक्ट्रॉनिक व्होल्टमीटर खालीलप्रमाणे नियुक्त केले आहेत: B1 - अनुकरणीय, B2 - थेट प्रवाह, VZ - पर्यायी साइनसॉइडल प्रवाह, B4 - पर्यायी नाडी प्रवाह, B5 - फेज-संवेदनशील, B6 - निवडक, B7 - सार्वत्रिक.

ॲनालॉग इंडिकेटर्सच्या स्केलवर आणि देशांतर्गत आणि परदेशी इलेक्ट्रॉनिक आणि इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरच्या फ्रंट पॅनल्सवर (मर्यादा स्विचवर) खालील पदनाम वापरले जातात: व्ही - व्होल्टमीटर, केव्ही - किलोव्होल्टमीटर, एमव्ही - मिलीव्होल्ट मीटर, व्ही - मायक्रोव्होल्टमीटर.

डीसी व्होल्टेज मापन.डीसी व्होल्टेज मोजण्यासाठी इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर आणि मल्टीमीटर, इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग आणि डिजिटल व्होल्टमीटर आणि इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलोस्कोप वापरतात.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरमोजलेल्या मूल्याचे थेट मूल्यांकन ॲनालॉग-प्रकारच्या उपकरणांचा एक मोठा वर्ग बनवते आणि त्याचे खालील फायदे आहेत:

उर्जा स्त्रोताशी कनेक्ट न करता कार्य करण्याची क्षमता;

लहान एकूण परिमाणे;

कमी किंमत (इलेक्ट्रॉनिकच्या तुलनेत);

डिझाइनची साधेपणा आणि वापरणी सोपी.

बऱ्याचदा, उच्च-वर्तमान सर्किट्समध्ये विद्युत मोजमाप करताना, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि इलेक्ट्रोडायनामिक सिस्टमवर आधारित व्होल्टमीटर वापरले जातात आणि कमी-वर्तमान सर्किट्समध्ये, मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक सिस्टम वापरली जाते. वरील सर्व सिस्टीम स्वतः वर्तमान मीटर (अँमीटर) असल्याने, त्यावर आधारित व्होल्टमीटर तयार करण्यासाठी, डिव्हाइसचा अंतर्गत प्रतिकार वाढवणे आवश्यक आहे, म्हणजे. मापन यंत्रणेसह मालिकेतील अतिरिक्त रेझिस्टर कनेक्ट करा (चित्र 3.6, अ).

व्होल्टमीटर समांतर चाचणी अंतर्गत सर्किटशी जोडलेले आहे (चित्र 3.6, ब),आणि त्याचा इनपुट प्रतिबाधा पुरेसा मोठा असणे आवश्यक आहे.

व्होल्टमीटरची मापन श्रेणी विस्तृत करण्यासाठी, अतिरिक्त प्रतिरोधक देखील वापरला जातो, जो मालिकेतील उपकरणाशी जोडलेला असतो (चित्र 3.6, व्ही).

अतिरिक्त रेझिस्टरचे प्रतिरोधक मूल्य सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते:

तांदूळ. ३.६. अँमीटरवर आधारित व्होल्टमीटर तयार करण्याची योजना ( ए), व्होल्टमीटरला लोडशी जोडणे ( 6 ), व्होल्टमीटरला अतिरिक्त रेझिस्टर जोडणे ( व्ही)

व्होल्टमीटरची मोजमाप मर्यादा किती वेळा विस्तृत होते हे दर्शविणारी संख्या कोठे आहे:

मूळ मोजमाप मर्यादा कुठे आहे;

- नवीन मापन मर्यादा.

उपकरणाच्या मुख्य भागामध्ये ठेवलेल्या अतिरिक्त प्रतिरोधकांना अंतर्गत म्हणतात, तर बाहेरून उपकरणाशी जोडलेल्यांना बाह्य म्हणतात. व्होल्टमीटर बहु-श्रेणी असू शकतात. मापन मर्यादा आणि बहु-मर्यादा व्होल्टमीटरचा अंतर्गत प्रतिकार यांच्यात थेट संबंध आहे: मापन मर्यादा जितकी मोठी असेल तितका व्होल्टमीटरचा प्रतिकार जास्त असेल.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरचे खालील तोटे आहेत:

मर्यादित व्होल्टेज मापन श्रेणी (अगदी बहु-श्रेणी व्होल्टमीटरमध्ये देखील);

कमी इनपुट प्रतिरोध, म्हणून, अभ्यास अंतर्गत सर्किट पासून मोठ्या अंतर्गत वीज वापर.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरचे हे तोटे इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये व्होल्टेज मोजण्यासाठी इलेक्ट्रॉनिक व्होल्टमीटरचा प्राधान्यकृत वापर निर्धारित करतात.

इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग डीसी व्होल्टमीटरअंजीर मध्ये दर्शविलेल्या योजनेनुसार तयार केले आहे. ३.७. इनपुट डिव्हाइसमध्ये एमिटर फॉलोअर (इनपुट प्रतिरोध वाढवण्यासाठी) आणि ॲटेन्युएटर - व्होल्टेज डिव्हायडर असते.

ॲनालॉगच्या तुलनेत इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग व्होल्टमीटरचे फायदे स्पष्ट आहेत:

तांदूळ. ३.७. इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग डीसी व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती

वाइड व्होल्टेज मापन श्रेणी;

मोठा इनपुट प्रतिरोध, म्हणून, अभ्यासाधीन सर्किटमधून कमी आंतरिक उर्जा वापर;

डिव्हाइसच्या इनपुटवर एम्पलीफायरच्या उपस्थितीमुळे उच्च संवेदनशीलता;

ओव्हरलोड्सची अशक्यता.

तथापि, इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग व्होल्टमीटरचे अनेक तोटे आहेत:

उर्जा स्त्रोतांची उपलब्धता, मुख्यतः स्थिर;

कमी झालेली सापेक्ष त्रुटी इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर (2.5-6%) पेक्षा मोठी आहे;

मोठे वजन आणि परिमाण, जास्त किंमत.

सध्या, ॲनालॉग इलेक्ट्रॉनिक डीसी व्होल्टमीटर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाहीत, कारण त्यांचे पॅरामीटर्स डिजिटल व्होल्टमीटरपेक्षा लक्षणीय कमी आहेत.

एसी व्होल्टेज मोजमाप.

एसी व्होल्टेज मोजण्यासाठी इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर आणि मल्टीमीटर, इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग आणि डिजिटल व्होल्टमीटर आणि इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलोस्कोप वापरतात.

चला स्वस्त आणि बऱ्यापैकी अचूक इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरचा विचार करूया. वारंवारता श्रेणींमध्ये हे करणे उचित आहे.

50, 100, 400 आणि 1000 Hz च्या औद्योगिक फ्रिक्वेन्सीवर, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक, इलेक्ट्रोडायनामिक, फेरोडायनामिक, रेक्टिफायर, इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि थर्मोइलेक्ट्रिक सिस्टमचे व्होल्टमीटर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

कमी फ्रिक्वेन्सीवर (15-20 kHz पर्यंत), रेक्टिफायर, इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि थर्मोइलेक्ट्रिक सिस्टमचे व्होल्टमीटर वापरले जातात.

उच्च फ्रिक्वेन्सीवर (काही - दहा मेगाहर्ट्झपर्यंत) इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि थर्मोइलेक्ट्रिक सिस्टमची उपकरणे वापरली जातात.

विद्युत मोजमापांसाठी, सार्वभौमिक साधने - मल्टीमीटर - मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

मल्टीमीटर(परीक्षक, अँपिअर-व्होल्ट-ओममीटर, एकत्रित उपकरणे) तुम्हाला अनेक पॅरामीटर्स मोजण्याची परवानगी देतात: थेट आणि पर्यायी वर्तमान सामर्थ्य, थेट आणि पर्यायी करंट व्होल्टेज, प्रतिरोधक प्रतिरोध, कॅपेसिटर क्षमता (सर्व उपकरणे नाहीत), कमी-पावर ट्रान्झिस्टरचे काही स्थिर पॅरामीटर्स (, , आणि).

ॲनालॉग आणि डिजिटल रीडिंगसह मल्टीमीटर उपलब्ध आहेत.

मल्टीमीटरचा व्यापक वापर खालील फायद्यांद्वारे स्पष्ट केला आहे:

बहु-कार्यक्षमता, i.e. ammeters, voltmeters, ohmmeters, faradometers, low-power transistors च्या पॅरामीटर्सचे मीटर म्हणून वापरण्याची शक्यता:

प्रत्येक पॅरामीटरसाठी अनेक मोजमाप मर्यादांच्या उपस्थितीमुळे मोजलेल्या पॅरामीटर्सची विस्तृत श्रेणी;

पोर्टेबल डिव्हाइसेस म्हणून वापरण्याची शक्यता, मुख्य वीज पुरवठा नसल्यामुळे;

लहान वजन आणि परिमाणे;

अष्टपैलुत्व (पर्यायी आणि थेट प्रवाह आणि व्होल्टेज मोजण्याची क्षमता),

मल्टीमीटरचे अनेक तोटे देखील आहेत:

लागूक्षमतेची अरुंद वारंवारता श्रेणी;

अभ्यास केलेल्या 1 सर्किटमधून स्वतःचा मोठा वीज वापर;

एनालॉग (1.5, 2.5 आणि 4) आणि डिजिटल मल्टीमीटरसाठी मोठी कमी त्रुटी;

वर्तमान आणि व्होल्टेज मोजमापांच्या भिन्न मर्यादा 4 वर अंतर्गत प्रतिकारांची विसंगती.

देशांतर्गत कॅटलॉग वर्गीकरणानुसार, मल्टीमीटरला Ts43 आणि नंतर मॉडेल क्रमांक, उदाहरणार्थ, Ts4352 असे नियुक्त केले जाते.

समाविष्ट केलेल्या मोजमाप मर्यादेवर ॲनालॉग मल्टीमीटरचा अंतर्गत प्रतिकार निर्धारित करण्यासाठी, डिव्हाइस पासपोर्ट 1 मध्ये विशिष्ट प्रतिकार दिला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, Ts4341 टेस्टरच्या पासपोर्टमध्ये, प्रतिरोधकता = 16.7 kOhm/V, DC व्होल्टेजची मापन मर्यादा 1.5 - 3 - 6 - 15 V आहे.

या प्रकरणात, 6 V DC च्या मर्यादेवर मल्टीमीटरचा प्रतिकार सूत्राद्वारे निर्धारित केला जातो:

डिव्हाइस पासपोर्टमध्ये ओमच्या कायद्यानुसार प्रतिकारांची गणना करण्यासाठी आवश्यक माहिती असू शकते.

जर परीक्षक व्होल्टमीटर म्हणून वापरला गेला असेल, तर त्याचा इनपुट प्रतिरोध सूत्राद्वारे निर्धारित केला जातो:

निवडलेली मोजमाप मर्यादा कुठे आहे;

निवडलेल्या मर्यादेतील वर्तमान मूल्य (डिव्हाइसच्या मागील पॅनेलवर किंवा त्याच्या पासपोर्टमध्ये सूचित केलेले).

जर परीक्षक अँमीटर म्हणून वापरला असेल, तर त्याचा इनपुट प्रतिरोध सूत्राद्वारे निर्धारित केला जातो:

निवडलेली मोजमाप मर्यादा कुठे आहे;

— डिव्हाइसच्या मागील पॅनेलवर किंवा त्याच्या डेटा शीटमध्ये दर्शविलेले व्होल्टेज मूल्य.

उदाहरणार्थ, Ts4341 परीक्षकाचा पासपोर्ट 0.06 - 0.6 - 6 - 60 - 600 mA DC च्या श्रेणीमध्ये 0.3 V च्या बरोबरीने डिव्हाइसवर व्होल्टेज ड्रॉप आणि श्रेणीमध्ये 1.3 V चा व्होल्टेज ड्रॉप दर्शवितो: 0. 3 - 3 - 30 - 300 mA AC. 3 mA AC मर्यादेमध्ये मल्टीमीटरचा इनपुट प्रतिबाधा असेल

इलेक्ट्रॉनिक ॲनालॉग एसी व्होल्टमीटरब्लॉक डायग्राम (Fig. 3.8) पैकी एकानुसार तयार केले जातात, जे मुख्य ब्लॉक्सच्या व्यवस्थेच्या अनुक्रमात भिन्न असतात - ॲम्प्लिफायर आणि कन्व्हर्टर (डिटेक्टर) चालू व्होल्टेजला थेट चालू व्होल्टेजमध्ये बदलणारे. या व्होल्टमीटरचे गुणधर्म मुख्यत्वे निवडलेल्या सर्किटवर अवलंबून असतात.

तांदूळ. ३.८.अल्टरनेटिंग करंट प्रकार U-D ( ए) आणि D-U टाइप करा (ब)

पहिल्या गटातील व्होल्टमीटर - ॲम्प्लीफायर-डिटेक्टर प्रकार (ए-डी) - उच्च संवेदनशीलता आहे, जी अतिरिक्त ॲम्प्लीफायरच्या उपस्थितीशी संबंधित आहे. म्हणून, सर्व मायक्रो- आणि मिलिव्होल्टमीटर व्ही-डी सर्किटनुसार तयार केले जातात. तथापि, अशा व्होल्टमीटरची वारंवारता श्रेणी विस्तृत नाही (अनेक मेगाहर्ट्झपर्यंत), कारण ब्रॉडबँड एसी ॲम्प्लिफायरची निर्मिती काही अडचणींशी संबंधित आहे. U-D प्रकाराचे व्होल्टमीटर नॉन-युनिव्हर्सल (VZ उपसमूह) म्हणून वर्गीकृत आहेत, म्हणजे. फक्त AC व्होल्टेज मोजू शकतो.

दुसऱ्या गटातील व्होल्टमीटर - डिटेक्टर-एम्पलीफायर (डी-ए) प्रकार - मध्ये विस्तृत वारंवारता श्रेणी (अनेक गिगाहर्ट्झ पर्यंत) आणि कमी संवेदनशीलता आहे. या प्रकारचे व्होल्टमीटर सार्वत्रिक आहेत (उपसमूह B7), म्हणजे. व्होल्टेज मोजा केवळ पर्यायी प्रवाहाचेच नाही तर थेट प्रवाहाचे देखील; महत्त्वपूर्ण स्तरावर व्होल्टेज मोजू शकते, कारण CNTs वापरून उच्च लाभ प्रदान करणे कठीण नाही.

दोन्ही प्रकारच्या व्होल्टमीटरमध्ये, एक महत्त्वपूर्ण कार्य एसी व्होल्टेजच्या डीसी व्होल्टेजमध्ये कन्व्हर्टरद्वारे केले जाते - डिटेक्टर, जे इनपुट व्होल्टेजला आउटपुट व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करण्याच्या कार्यावर आधारित, तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकते: मोठेपणा, आरएमएस आणि आरएमएस सुधारित मूल्ये. .

डिव्हाइसचे गुणधर्म मुख्यत्वे डिटेक्टरच्या प्रकारावर अवलंबून असतात. ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यू डिटेक्टर असलेले व्होल्ट मीटर हे सर्वाधिक वारंवारता असलेले मीटर आहेत; आरएमएस व्हॅल्यू डिटेक्टर असलेले व्होल्टमीटर तुम्हाला कोणत्याही आकाराचे एसी व्होल्टेज मोजण्याची परवानगी देतात; सरासरी-रेक्टिफाइड व्हॅल्यू डिटेक्टर असलेले व्होल्टमीटर केवळ हार्मोनिक सिग्नलचे व्होल्टेज मोजण्यासाठी योग्य आहेत आणि ते सर्वात सोपे, सर्वात विश्वासार्ह आणि स्वस्त आहेत.

मोठेपणा मूल्य शोधकहे असे उपकरण आहे ज्याचे आउटपुट व्होल्टेज मोजलेल्या सिग्नलच्या मोठेपणाच्या मूल्याशी संबंधित आहे, जे कॅपेसिटरवर व्होल्टेज संचयित करून सुनिश्चित केले जाते.

कोणत्याही डिटेक्टरच्या वास्तविक लोड सर्किटला प्रभावीपणे उपयुक्त सिग्नल फिल्टर करण्यासाठी आणि अवांछित उच्च-फ्रिक्वेंसी हार्मोनिक्स दाबण्यासाठी, खालील अट पूर्ण करणे आवश्यक आहे:

किंवा , (3.12)

आउटपुट फिल्टरची क्षमता कोठे आहे;

- डिटेक्टर लोड प्रतिरोध.

चांगल्या डिटेक्टर ऑपरेशनसाठी दुसरी अट:

आकृती 3.9 समांतर कनेक्ट केलेल्या डायोडसह ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यू डिटेक्टरच्या आउटपुट व्होल्टेजचे ब्लॉक आकृती आणि वेळ आकृती दर्शवते आणि इनपुट बंद होते. बंद इनपुटसह डिटेक्टरमध्ये मालिकेत जोडलेले कॅपेसिटर असते, जे डीसी घटकास जाऊ देत नाही. जेव्हा त्याच्या इनपुटवर साइनसॉइडल व्होल्टेज लागू केले जाते तेव्हा अशा डिटेक्टरच्या ऑपरेशनचा विचार करूया.

तांदूळ. ३.९. डायोड समांतर आणि बंद इनपुटसह ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यू डिटेक्टरचा ब्लॉक आकृती (अ)आणि व्होल्टेज टाइमिंग आकृत्या (ब)जेव्हा साइन वेव्हची सकारात्मक अर्ध-वेव्ह येते, तेव्हा कॅपेसिटर सहव्हीडी डायोडद्वारे चार्ज केला जातो, ज्याला उघडल्यावर कमी प्रतिकार असतो.

कॅपेसिटरचा चार्ज टाइम कॉन्स्टंट लहान आहे आणि कॅपेसिटर त्वरीत त्याच्या कमाल मूल्यापर्यंत चार्ज होतो . जेव्हा इनपुट सिग्नलची ध्रुवीयता बदलते, तेव्हा डायोड बंद केला जातो आणि लोड रेझिस्टन्सद्वारे कॅपेसिटर हळूहळू डिस्चार्ज केला जातो, जो मोठ्या प्रमाणात निवडला जातो - 50-100 MOhm.

अशा प्रकारे, डिस्चार्ज स्थिरांक साइनसॉइडल सिग्नलच्या कालावधीपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असल्याचे दिसून येते. परिणामी, कॅपेसिटर जवळच्या व्होल्टेजवर चार्ज केला जातो .

लोड रेझिस्टरमधील व्होल्टेजमधील बदल हे इनपुट व्होल्टेज आणि कॅपेसिटरवरील व्होल्टेजमधील फरकाने निर्धारित केले जाते परिणामी, आउटपुट व्होल्टेज मोजलेल्या व्होल्टेजच्या दुप्पट वाढेल (चित्र 3.9, पहा. b).

खालील गणितीय गणनेद्वारे याची पुष्टी केली जाते:

येथे, , येथे, येथे

सिग्नलचे स्थिर घटक वेगळे करण्यासाठी, डिटेक्टर आउटपुट कॅपेसिटिव्ह फिल्टरशी जोडलेले आहे, जे इतर सर्व वर्तमान हार्मोनिक्स दाबते.

अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना निष्कर्ष खालीलप्रमाणे: अभ्यासाधीन सिग्नलचा कालावधी जितका कमी असेल (त्याची वारंवारता जितकी जास्त असेल तितकी समानता अधिक अचूकपणे समाधानी असेल. , जे डिटेक्टरचे उच्च-वारंवारता गुणधर्म स्पष्ट करते. ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यू डिटेक्टरसह व्होल्टमीटर वापरताना, हे लक्षात घेतले पाहिजे की ही उपकरणे बहुतेक वेळा सायनसॉइडल सिग्नलच्या रूट-मीन-स्क्वेअर व्हॅल्यूमध्ये कॅलिब्रेट केली जातात, म्हणजे, डिव्हाइस निर्देशकाचे वाचन भागाच्या बरोबरीचे असतात. सायनसॉइडच्या मोठेपणा घटकाने भागलेले मोठेपणा मूल्य:

मोठेपणा घटक कुठे आहे.

आरएमएस डिटेक्टर(Fig. 3.10) AC व्होल्टेजला DC व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करते, रूटच्या वर्गाच्या प्रमाणात, मोजलेल्या व्होल्टेजच्या चौरस मूल्याच्या सरासरीने. म्हणून, rms व्होल्टेज मोजण्यासाठी तीन ऑपरेशन्सचा समावेश होतो: सिग्नलच्या तात्काळ मूल्याचे वर्गीकरण करणे, त्याचे मूल्य सरासरी करणे आणि सरासरी निकालाचे मूळ घेणे (अंतिम ऑपरेशन व्होल्टमीटर स्केल कॅलिब्रेट करून सुनिश्चित केले जाते). तात्कालिक सिग्नल मूल्याचे वर्गीकरण सामान्यत: डायोड सेलद्वारे त्याच्या वैशिष्ट्याचा चतुर्भुज भाग वापरून केले जाते.

तांदूळ. ३.१०. आरएमएस डिटेक्टर: अ -डायोड सेल; b- डायोडचे CVC

डायोड सेल VD मध्ये, R1(चित्र 3.10 पहा, अ)डायोड व्हीडीवर स्थिर व्होल्टेज अशा प्रकारे लागू केले जाते की ते रेझिस्टरवर मोजलेले व्होल्टेज () असेपर्यंत बंद राहते. R2मूल्यापेक्षा जास्त होणार नाही .

डायोडच्या करंट-व्होल्टेज वैशिष्ट्याचा प्रारंभिक विभाग लहान आहे (चित्र 3.10 पहा, ब),म्हणून, चतुर्भुज भाग अनेक डायोड पेशींचा वापर करून तुकड्यानुसार रेखीय अंदाजे पद्धतीद्वारे कृत्रिमरित्या लांब केला जातो.

आरएमएस व्होल्टमीटरची रचना करताना, विस्तृत वारंवारता श्रेणी प्रदान करण्यात अडचणी उद्भवतात. असे असूनही, असे व्होल्टमीटर सर्वात लोकप्रिय आहेत, कारण ते कोणत्याही जटिल आकाराचे व्होल्टेज मोजू शकतात.

सुधारित सरासरी शोधकसरासरी सुधारित व्होल्टेज मूल्याच्या प्रमाणात AC व्होल्टेजचे DC व्होल्टेजमध्ये रूपांतर करते. अशा डिटेक्टरसह मोजमाप यंत्राचा आउटपुट करंट रेक्टिफायर सिस्टमच्या आउटपुट करंट सारखाच असतो.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये कार्यरत एसी व्होल्टेज वेळोवेळी विविध कायद्यांनुसार बदलू शकतात. उदाहरणार्थ, कनेक्टेड रेडिओ ट्रान्समीटरच्या मास्टर ऑसीलेटरच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज सायनसॉइडल कायद्यानुसार बदलते, ऑसिलोस्कोप स्वीप जनरेटरच्या आउटपुटवर डाळींना करवतीचा आकार असतो आणि संपूर्ण टेलिव्हिजन सिग्नलच्या सिंक्रोनाइझिंग डाळी आयताकृती असतात. .

सराव मध्ये, सर्किट्सच्या विविध विभागांमध्ये मोजमाप करणे आवश्यक आहे, ज्यामध्ये व्होल्टेज मूल्य आणि आकारात भिन्न असू शकतात. नॉन-साइनसॉइडल व्होल्टेज मोजण्याची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत जी त्रुटी टाळण्यासाठी विचारात घेणे आवश्यक आहे.

मोजलेल्या व्होल्टेजच्या आवश्यक पॅरामीटरच्या मूल्यामध्ये व्होल्टमीटर रीडिंगचे रूपांतर करण्यासाठी योग्य प्रकारचे डिव्हाइस आणि पद्धत निवडणे फार महत्वाचे आहे. हे करण्यासाठी, एसी व्होल्टेजचे मूल्यांकन आणि तुलना कशी केली जाते आणि व्होल्टेजचा आकार वैयक्तिक व्होल्टेज पॅरामीटर्सशी संबंधित असलेल्या गुणांकांच्या मूल्यांवर कसा परिणाम करतो हे स्पष्टपणे समजून घेणे आवश्यक आहे.

कोणत्याही स्वरूपाच्या वैकल्पिक करंट व्होल्टेजचे मूल्यांकन करण्याचा निकष म्हणजे समान थर्मल इफेक्ट (rms मूल्य) साठी संबंधित डायरेक्ट करंट व्होल्टेजशी कनेक्शन यू), अभिव्यक्ती द्वारे परिभाषित

सिग्नल पुनरावृत्ती कालावधी कुठे आहे;

- एक फंक्शन जे तात्काळ व्होल्टेज मूल्यातील बदलाच्या नियमाचे वर्णन करते. ऑपरेटरला त्याच्या विल्हेवाटीवर व्होल्टमीटर असणे नेहमीच शक्य नसते, ज्याद्वारे तो इच्छित व्होल्टेज पॅरामीटर मोजू शकतो. या प्रकरणात, आवश्यक व्होल्टेज पॅरामीटर अप्रत्यक्षपणे विद्यमान व्होल्टमीटर वापरून, क्रेस्ट आणि आकार गुणांक वापरून मोजले जाते. साइनसॉइडल व्होल्टेजच्या आवश्यक पॅरामीटर्सची गणना करण्याच्या उदाहरणाचा विचार करूया.

मोठेपणा निश्चित करणे आवश्यक आहे () आणि व्होल्टमीटरसह सायनसॉइडल व्होल्टेजची मीन-रेक्टिफाइड () व्हॅल्यूज, जर उपकरणाने दाखवले असेल तर, सायनसॉइडल व्होल्टेजच्या रूट-मीन-स्क्वेअर व्हॅल्यूमध्ये कॅलिब्रेट केले आहे.

आम्ही खालीलप्रमाणे गणना करतो. व्होल्टमीटर rms मूल्यांमध्ये कॅलिब्रेट केलेले असल्याने , नंतर या उपकरणासाठी परिशिष्ट 3 मध्ये, 10 V चे वाचन rms स्केलवरील थेट वाचनाशी संबंधित आहे, म्हणजे.

पर्यायी व्होल्टेज सरासरी, मोठेपणा) (जास्तीत जास्त) आणि रूट मीन स्क्वेअर मूल्यांद्वारे दर्शविले जाते.

सरासरी मूल्य(स्थिर घटक) पर्यायी व्होल्टेजच्या कालावधीसाठी:

कमाल मूल्यसिग्नल कालावधी दरम्यान पर्यायी व्होल्टेजचे सर्वात मोठे तात्काळ मूल्य आहे:

सरासरी सुधारित मूल्य -हे इनपुटवर पर्यायी व्होल्टेज असलेल्या फुल-वेव्ह रेक्टिफायरच्या आउटपुटवरील सरासरी व्होल्टेज आहे :

मूळचे गुणोत्तर चौरस, सरासरी आणि पर्यायी वर्तमान व्होल्टेजची कमाल मूल्ये त्याच्या आकारावर अवलंबून असतात आणि सामान्यतः दोन गुणांकांद्वारे निर्धारित केली जातात:

(मोठेपणा घटक), (3.18)

(फॉर्म फॅक्टर). (३.१९)

वेगवेगळ्या आकारांच्या ताणांसाठी या गुणांकांची मूल्ये आणि त्यांचे गुणोत्तर तक्त्यामध्ये दिले आहेत. ३.१

तक्ता 3.1

मूल्ये आणि विविध आकारांच्या व्होल्टेजसाठी

नोंद, - कार्यकालचक्र: .

अनेक उपकरणांमध्ये, व्होल्टेजचे मूल्यांकन निरपेक्ष युनिट्स (V, mV, µV) मध्ये केले जात नाही, परंतु सापेक्ष लॉगरिदमिक युनिटमध्ये - डेसिबल (dB, किंवा dB) मध्ये केले जाते. निरपेक्ष युनिट्सपासून सापेक्ष युनिट्समध्ये संक्रमण सुलभ करण्यासाठी आणि याउलट, बहुतेक ॲनालॉग व्होल्टमीटर (स्टँड-अलोन आणि इतर उपकरणांमध्ये तयार केलेले: जनरेटर, मल्टीमीटर, नॉनलाइनर डिस्टॉर्शन मीटर) मध्ये नेहमीच्या व्होल्टमीटरसह डेसिबल स्केल असतो. हे स्केल स्पष्टपणे परिभाषित नॉनलाइनरिटीद्वारे वेगळे केले जाते, जे आवश्यक असल्यास, योग्य गणना न करता आणि रूपांतरण सारण्यांचा वापर न करता डेसिबलमध्ये परिणाम प्राप्त करण्यास आपल्याला अनुमती देते. बर्याचदा, अशा उपकरणांसाठी, शून्य डेसिबल स्केल 0.775 V च्या इनपुट व्होल्टेजशी संबंधित आहे.

पारंपारिक शून्य पातळीपेक्षा जास्त व्होल्टेज सकारात्मक डेसिबल द्वारे दर्शविले जाते, या पातळीपेक्षा कमी - नकारात्मक. लिमिट स्विचवर, प्रत्येक मापन सबरेंज शेजारच्या एक बाय 10 dB च्या पातळीपेक्षा भिन्न आहे, जो 3.16 च्या व्होल्टेज घटकाशी संबंधित आहे. डेसिबल स्केलवर घेतलेले रीडिंग मापन मर्यादा स्विचवरील रीडिंगमध्ये बीजगणितीयरित्या जोडले जाते आणि पूर्ण व्होल्टेज रीडिंगच्या बाबतीत जसे गुणाकार केले जात नाही.

उदाहरणार्थ, मर्यादा स्विच "- 10 dB" वर सेट केला आहे, तर निर्देशक बाण "- 0.5 dB" वर सेट केला आहे. एकूण पातळी असेल: ---- 10 + (- 0.5) = - 10.5 dB, आणि व्होल्टेजला निरपेक्ष मूल्यांमधून सापेक्ष मूल्यांमध्ये रूपांतरित करण्याचा आधार सूत्र आहे.

कुठे = 0.775V.

बेल हे एक मोठे एकक असल्याने, व्यवहारात बेलचा अपूर्णांक (दहावा) भाग वापरला जातो - डेसिबल.

पल्स आणि डिजिटल व्होल्टमीटर.लहान मोठेपणासह पल्स व्होल्टेज मोजताना, प्राथमिक नाडी प्रवर्धन वापरले जाते. ॲनालॉग पल्स व्होल्टमीटर (चित्र 3.11) च्या ब्लॉक आकृतीमध्ये एमिटर फॉलोअरसह रिमोट प्रोब, ॲटेन्युएटर, ब्रॉडबँड प्रीएम्प्लिफायर, ॲम्प्लिट्यूड व्हॅल्यू डिटेक्टर, डायरेक्ट करंट ॲम्प्लिफायर (डीसीए) आणि इलेक्ट्रोमेकॅनिकल इंडिकेटर असतात. या योजनेनुसार लागू केलेले व्होल्टमीटर ± (4 - 10)% च्या त्रुटीसह 1 mV - 3 V चे व्होल्टेज थेट मोजतात, 1 - 200 μs च्या पल्स कालावधी आणि 100 ... 2500 च्या कर्तव्य चक्र.

तांदूळ. 3.11.टीपल्स व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती

विस्तीर्ण कालावधीतील लहान व्होल्टेज मोजण्यासाठी (नॅनोसेकंद ते मिलीसेकंदपर्यंत), ऑटोकम्पेन्सेशन पद्धतीच्या आधारे कार्यरत व्होल्टमीटर वापरले जातात.

इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल व्होल्टमीटरचे ॲनालॉगपेक्षा महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत:

उच्च मापन गती;

व्यक्तिपरक ऑपरेटर त्रुटीची शक्यता दूर करणे;

लहान कमी त्रुटी.

या फायद्यांमुळे, डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक व्होल्टमीटर मोठ्या प्रमाणावर मोजमाप उद्देशांसाठी वापरले जातात. आकृती 3.12 डिजिटल व्होल्टमीटरचा एक सरलीकृत ब्लॉक आकृती दर्शविते.

तांदूळ. ३.१२. डिजिटल व्होल्टमीटरचे सरलीकृत ब्लॉक आकृती

इनपुट डिव्हाइसमोठा इनपुट प्रतिरोध तयार करण्यासाठी, मोजमाप मर्यादा निवडण्यासाठी, हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी आणि मापन केलेल्या DC व्होल्टेजची ध्रुवीयता स्वयंचलितपणे निर्धारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले. एसी व्होल्टमीटरमध्ये, इनपुट डिव्हाइसमध्ये एसी-टू-डीसी व्होल्टेज कन्व्हर्टर देखील समाविष्ट आहे.

इनपुट उपकरणाच्या आउटपुटमधून, मोजलेले व्होल्टेज पुरवले जाते ॲनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर(ADC), ज्यामध्ये व्होल्टेज डिजिटल (अस्वीकृत) सिग्नलमध्ये इलेक्ट्रिकल कोड किंवा पल्सच्या स्वरूपात रूपांतरित केले जाते, ज्याची संख्या मोजलेल्या व्होल्टेजच्या प्रमाणात असते. निकाल स्कोअरबोर्डवर दिसतो डिजिटल निर्देशक.सर्व ब्लॉक्सचे ऑपरेशन नियंत्रित केले जाते नियंत्रण यंत्र.

डिजिटल व्होल्टमीटर, एडीसीच्या प्रकारानुसार, चार गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: नाडी कोड, वेळ नाडी, नाडी वारंवारता, अवकाशीय कोडिंग.

सध्या मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते डिजिटल टाइम-पल्स व्होल्टमीटर , ज्यातील कन्व्हर्टर्स मोजलेल्या व्होल्टेजचे मध्यवर्ती रूपांतर ज्ञात पुनरावृत्ती वारंवारतेसह डाळींनी भरलेल्या आनुपातिक वेळेच्या अंतरामध्ये करतात. या परिवर्तनाच्या परिणामी, एडीसीच्या इनपुटवर माहिती मोजण्याचे वेगळे सिग्नल मोजणीच्या डाळींच्या पॅकेटचे स्वरूप असते, ज्याची संख्या मोजलेल्या व्होल्टेजच्या प्रमाणात असते.

टाइम-पल्स व्होल्टमीटरची त्रुटी मोजलेल्या सिग्नलच्या सॅम्पलिंग त्रुटी, मोजणी पल्स वारंवारतेची अस्थिरता, तुलना सर्किटच्या संवेदनशीलता थ्रेशोल्डची उपस्थिती आणि तुलनाच्या इनपुटवर रूपांतरित व्होल्टेजची नॉनलाइनरिटी द्वारे निर्धारित केली जाते. सर्किट

टाइम-पल्स व्होल्टमीटर तयार करताना सर्किट डिझाइन सोल्यूशन्ससाठी अनेक पर्याय आहेत. रेखीय बदलत्या व्होल्टेज जनरेटर (GLIN) सह पल्स व्होल्टमीटरच्या ऑपरेटिंग तत्त्वाचा विचार करूया.

आकृती 3.13 डिजिटल टाइम-पल्स व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती दाखवते ज्यामध्ये GLIN आणि टाइमिंग डायग्राम त्याचे ऑपरेशन स्पष्ट करतात.

कन्व्हर्टरच्या आउटपुटवर माहिती मोजण्याच्या स्वतंत्र सिग्नलमध्ये डाळी मोजण्याच्या पॅकेटचे स्वरूप असते, ज्याची संख्या इनपुट व्होल्टेजच्या मूल्याच्या प्रमाणात असते. . GLIN च्या आउटपुटमधून, तुलनात्मक उपकरणांच्या इनपुट 1 ला वेळेत रेषीयरित्या वाढणारा व्होल्टेज पुरवला जातो. तुलना उपकरण II चा इनपुट 2 हाऊसिंगशी जोडलेला आहे.

समानतेच्या क्षणी, तुलना उपकरण II च्या इनपुटवर आणि त्याच्या आउटपुटवर एक नाडी दिसून येते, जी ट्रिगर (टी) च्या एकल इनपुटवर दिली जाते, ज्यामुळे त्याच्या आउटपुटवर सिग्नल दिसू लागतो. तुलना उपकरण II च्या आउटपुटमधून येणाऱ्या नाडीद्वारे ट्रिगर त्याच्या मूळ स्थानावर परत येतो. हा सिग्नल रेखीय वाढत्या व्होल्टेज आणि मोजलेल्या व्होल्टेजच्या समानतेच्या क्षणी दिसून येतो. अशा प्रकारे कालावधीसह सिग्नल तयार होतो (जेथे — रूपांतरण गुणांक) AND लॉजिकल गुणाकार सर्किटच्या इनपुट 1 ला पुरवले जाते आणि इनपुट 2 ला काउंटिंग पल्स जनरेटर (CPG) कडून सिग्नल प्राप्त होतो. डाळी वारंवारता सह अनुसरण. जेव्हा दोन्ही इनपुटवर डाळी असतात तेव्हा एक नाडी सिग्नल दिसून येतो, म्हणजे. ट्रिगर आउटपुटवर सिग्नल असताना डाळी मोजणे पास होते.

तांदूळ. ३.१३. स्ट्रक्चरल योजना (अ)आणि वेळ चार्ट (ब) GLIN सह डिजिटल टाइम-पल्स व्होल्टमीटर

पल्स काउंटर पास केलेल्या डाळींची संख्या मोजतो (रूपांतरण घटक लक्षात घेऊन). मापन परिणाम डिजिटल इंडिकेटर (DI) बोर्डवर प्रदर्शित केला जातो. दिलेले सूत्र मोजणीच्या डाळींचे स्वरूप आणि मध्यांतराची सुरुवात आणि शेवट यांच्यातील विसंगतीमुळे वेगळेपणाची त्रुटी लक्षात घेत नाही.

याव्यतिरिक्त, रूपांतरण गुणांकाच्या नॉनलाइनरिटी घटकाद्वारे एक मोठी त्रुटी सादर केली जाते . परिणामी, डिजिटल व्होल्टमीटरमध्ये GLIN सह डिजिटल टाइम-पल्स व्होल्टमीटर सर्वात कमी अचूक आहेत.

डबल इंटिग्रेशन डिजिटल व्होल्टमीटरऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार टाइम-पल्स व्होल्टमीटरपेक्षा वेगळे. त्यांच्यामध्ये, मापन चक्रादरम्यान, दोन वेळेचे अंतराल तयार केले जातात - आणि . पहिल्या अंतरामध्ये, मोजलेल्या व्होल्टेजचे एकत्रीकरण सुनिश्चित केले जाते , दुसऱ्यामध्ये - संदर्भ व्होल्टेज. मापन चक्र वेळ इनपुटवर कार्य करणाऱ्या आवाजाच्या कालावधीच्या गुणाकार म्हणून पूर्व-सेट आहे, ज्यामुळे व्होल्टमीटरची आवाज प्रतिकारशक्ती सुधारते.

आकृती 3.14 डिजिटल व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती दर्शविते ज्यामध्ये दुहेरी एकत्रीकरण आणि वेळेचे आकृती त्याच्या ऑपरेशनचे स्पष्टीकरण आहे.

तांदूळ. ३.१४. स्ट्रक्चरल योजना (अ)आणि वेळ रेखाचित्रे (6) डबल इंटिग्रेशन डिजिटल व्होल्टमीटर

येथे (मापन सुरू होण्याच्या क्षणी), नियंत्रण उपकरण कालावधीसह कॅलिब्रेटेड नाडी तयार करते

, (3.21) स्विचला स्थान 2 वर हलवते आणि संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत (VS) इंटिग्रेटरला पुरवले जाते, संदर्भ नकारात्मक व्होल्टेज शून्य होते, तुलना डिव्हाइस ट्रिगरला पाठवलेला सिग्नल तयार करते आणि नंतरचे त्याच्या मूळवर परत करते; राज्य ट्रिगरच्या आउटपुटवर, व्युत्पन्न व्होल्टेज पल्स

; ; (3.25)

प्राप्त संबंधांवरून असे दिसून येते की मापन परिणामातील त्रुटी केवळ संदर्भ व्होल्टेजच्या स्तरावर अवलंबून असते, आणि अनेक पॅरामीटर्सवर नाही (पल्स कोड व्होल्टमीटर प्रमाणे), परंतु येथे एक स्वतंत्रता त्रुटी देखील आहे.

दुहेरी एकत्रीकरणासह व्होल्टमीटरचे फायदे उच्च आवाज प्रतिकारशक्ती आणि GLIN सह व्होल्टमीटरच्या तुलनेत उच्च अचूकता वर्ग (0.005-0.02%) आहेत.

अंगभूत असलेले डिजिटल व्होल्टमीटरमायक्रोप्रोसेसर एकत्रित केले जातात आणि सर्वोच्च अचूकता वर्गाच्या व्होल्टमीटरशी संबंधित असतात. त्यांच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत बिट-बाय-बिट बॅलेंसिंग आणि टाइम-पल्स इंटिग्रेटिंग ट्रान्सफॉर्मेशनच्या पद्धतींवर आधारित आहे.

अशा व्होल्टमीटरच्या सर्किटमध्ये समाविष्ट केलेले मायक्रोप्रोसेसर आणि अतिरिक्त कन्व्हर्टर्स डिव्हाइसची क्षमता वाढवतात, ज्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात पॅरामीटर्स मोजण्यासाठी सार्वत्रिक बनते. असे व्होल्टमीटर डीसी आणि एसी व्होल्टेज, वर्तमान ताकद, प्रतिरोधक प्रतिकार, दोलन वारंवारता आणि इतर मापदंड मोजतात. ऑसिलोस्कोपसह एकत्रितपणे वापरल्यास, ते वेळेचे मापदंड मोजू शकतात: कालावधी, नाडीचा कालावधी इ. व्होल्टमीटर सर्किटमध्ये मायक्रोप्रोसेसरची उपस्थिती मापन त्रुटी, दोष निदान आणि स्वयंचलित कॅलिब्रेशन स्वयंचलितपणे दुरुस्त करण्यास अनुमती देते.

आकृती 3.15 मध्ये बिल्ट-इन मायक्रोप्रोसेसर असलेल्या डिजिटल व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती दर्शविला आहे.

तांदूळ. ३.१५. बिल्ट-इन मायक्रोप्रोसेसरसह डिजिटल व्होल्टमीटरचा ब्लॉक आकृती

योग्य कन्व्हर्टर्स वापरून, सिग्नल नॉर्मलायझेशन युनिट इनपुट मोजलेले पॅरामीटर्स (97 पृष्ठे) ADC च्या इनपुटवर येणाऱ्या युनिफाइड सिग्नलमध्ये रूपांतरित करते, जे दुहेरी एकत्रीकरण पद्धती वापरून रूपांतरण करते. दिलेल्या प्रकारच्या मोजमापासाठी व्होल्टमीटर ऑपरेटिंग मोडची निवड एडीसी कंट्रोल युनिटद्वारे प्रदर्शनासह केली जाते. समान ब्लॉक मापन प्रणालीचे आवश्यक कॉन्फिगरेशन प्रदान करते.

मायक्रोप्रोसेसर हा कंट्रोल युनिटचा आधार आहे आणि शिफ्ट रजिस्टर्सद्वारे इतर युनिटशी जोडलेला आहे. नियंत्रण पॅनेलवर स्थित कीबोर्ड वापरून मायक्रोप्रोसेसर नियंत्रित केला जातो. कनेक्टेड कम्युनिकेशन चॅनेलच्या मानक इंटरफेसद्वारे व्यवस्थापन देखील केले जाऊ शकते. केवळ-वाचनीय मेमरी (ROM) मायक्रोप्रोसेसर ऑपरेटिंग प्रोग्राम संचयित करते, जी यादृच्छिक प्रवेश मेमरी (RAM) वापरून लागू केली जाते.

अंगभूत अत्यंत स्थिर आणि अचूक रेझिस्टिव्ह रेफरन्स व्होल्टेज डिव्हायडर, डिफरेंशियल ॲम्प्लिफायर (DA) आणि अनेक बाह्य घटक (एटेन्युएटर, मोड सिलेक्टर, रेफरन्स व्होल्टेज युनिट ) थेट मोजमाप करा. सर्व ब्लॉक्स क्लॉक जनरेटरच्या सिग्नलद्वारे सिंक्रोनाइझ केले जातात.

व्होल्टमीटर सर्किटमध्ये मायक्रोप्रोसेसर आणि अनेक अतिरिक्त कन्व्हर्टरचा समावेश केल्याने स्वयंचलित त्रुटी सुधारणे, स्वयंचलित कॅलिब्रेशन आणि दोष निदान करणे शक्य होते.

डिजिटल व्होल्टमीटरचे मुख्य पॅरामीटर्स म्हणजे रूपांतरण अचूकता, रूपांतरण वेळ, इनपुट मूल्य बदलण्याची मर्यादा आणि संवेदनशीलता.

रूपांतरण अचूकताआउटपुट कोडमधील बिट्सच्या संख्येद्वारे वैशिष्ट्यीकृत, स्तर परिमाणीकरण त्रुटीद्वारे निर्धारित केले जाते.

डिजिटल व्होल्टमीटरच्या त्रुटीमध्ये दोन घटक असतात. पहिला घटक (गुणाकार) मोजलेल्या मूल्यावर अवलंबून असतो, दुसरा घटक (ॲडिटिव्ह) मोजलेल्या मूल्यावर अवलंबून नाही.

हे प्रतिनिधित्व ॲनालॉग प्रमाण मोजण्याच्या स्वतंत्र तत्त्वाशी संबंधित आहे, कारण परिमाणीकरण प्रक्रियेदरम्यान परिमाणीकरण पातळीच्या मर्यादित संख्येमुळे एक परिपूर्ण त्रुटी उद्भवते. व्होल्टेज मापनाची परिपूर्ण त्रुटी म्हणून व्यक्त केली जाते

चिन्हे) किंवा (चिन्ह), (३.२७)

वास्तविक सापेक्ष मापन त्रुटी कुठे आहे;

- मोजलेल्या व्होल्टेजचे मूल्य;

— निवडलेल्या मोजमाप मर्यादेवर अंतिम मूल्य;

टचिन्हे - सीआय (ॲडिटिव्ह डिस्क्रिटेनेस एरर) च्या किमान महत्त्वपूर्ण अंकाच्या युनिटद्वारे निर्धारित केलेले मूल्य. मुख्य वास्तविक सापेक्ष मापन त्रुटी दुसर्या स्वरूपात सादर केली जाऊ शकते:

कुठे a, b -डिव्हाइसच्या अचूकतेचे वर्गीकरण दर्शविणारी स्थिर संख्या.

त्रुटीची पहिली मुदत (अ)इन्स्ट्रुमेंट रीडिंगवर अवलंबून नाही आणि दुसरा (ब)कमी करताना वाढते .

रूपांतरण वेळडिजिटल कोडमध्ये ॲनालॉग मूल्याचे एक रूपांतरण पूर्ण करण्यासाठी लागणारा वेळ आहे.

इनपुट मूल्याच्या बदलाची मर्यादा — या इनपुट मूल्याच्या परिवर्तनाच्या श्रेणी आहेत, ज्या अंकांच्या संख्येने आणि सर्वात लहान अंकाच्या "वजन" द्वारे पूर्णपणे निर्धारित केल्या जातात.

संवेदनशीलता(रिझोल्यूशन) हे कन्व्हर्टरद्वारे लक्षात येण्याजोगे इनपुट प्रमाणाच्या मूल्यातील सर्वात लहान बदल आहे.

व्होल्टमीटरची मुख्य मेट्रोलॉजिकल वैशिष्ट्ये जी आपल्याला डिव्हाइस योग्यरित्या निवडण्यासाठी माहित असणे आवश्यक आहे त्यामध्ये खालील वैशिष्ट्ये समाविष्ट आहेत:

मोजलेल्या व्होल्टेजचे पॅरामीटर (rms, मोठेपणा);

व्होल्टेज मापन श्रेणी;

वारंवारता श्रेणी;

परवानगीयोग्य मापन त्रुटी;

इनपुट प्रतिबाधा() .

ही वैशिष्ट्ये डिव्हाइसच्या तांत्रिक वर्णन आणि पासपोर्टमध्ये दिली आहेत.

व्होल्टेज आणि करंट मोजण्यासाठी उपकरणे विविध निकषांनुसार वर्गीकृत केली जाऊ शकतात:

• - वाचन उपकरणाच्या प्रकारानुसार (एनालॉग आणि डिजिटल);
• - मापन पद्धतीद्वारे (थेट मूल्यांकन (थेट क्रिया) आणि मोजमापाशी तुलना);
• - मोजलेल्या व्होल्टेजच्या मूल्यानुसार (पीक मूल्ये, सरासरी सुधारित मूल्ये, आरएमएस मूल्ये);
• - प्रवेशद्वाराच्या प्रकारानुसार (खुले किंवा बंद).

सध्या, व्होल्टेज आणि प्रवाह मोजण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रोमेकॅनिकल आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे वापरात आहेत. चला त्यांच्या बांधकामाच्या तत्त्वांचा विचार करूया.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर आणि ॲमीटर

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर आणि ॲमीटर ही थेट-अभिनय करणारी ॲनालॉग साधने आहेत ज्यामध्ये विद्युतीय मोजमापाची मात्रा थेट वाचन यंत्राद्वारे वाचनामध्ये रूपांतरित केली जाते.

सर्वात सोप्या प्रकरणात, इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर आणि ॲमीटर हे वाचन यंत्रासह मोजमाप करणारी यंत्रणा आहे (धडा 1 पहा), मापन ऑब्जेक्टच्या कनेक्शनसाठी इनपुट टर्मिनलसह सुसज्ज आहे.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर (अँमिटर) चे सामान्यीकृत ब्लॉक आकृती मालिका-कनेक्ट केलेले इनपुट मापन सर्किट आणि वाचन यंत्रासह मोजण्याची यंत्रणा म्हणून दर्शविले जाऊ शकते. लक्षात घ्या की मोजमाप यंत्रणा आणि वाचन यंत्राच्या संयोजनाला सामान्यतः मीटर म्हणतात.

इनपुट मेजरिंग सर्किट (इनपुट डिव्हाइस) मध्ये, नियमानुसार, एक किंवा अधिक मोजणारे ट्रान्सड्यूसर असतात, ज्याच्या मदतीने मोजलेले प्रमाण एक्समूल्यामध्ये रूपांतरित केले य,मापन यंत्रणा प्रभावित करण्यासाठी सोयीस्कर.

बहुतेकदा, इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणांमध्ये, मापन कन्व्हर्टरचे स्केलिंग आणि सामान्यीकरण तसेच परिमाण मूल्यांचे कन्व्हर्टर वापरले जातात (धडा 1 पहा).

व्होल्टेज आणि करंट मोजण्यासाठी जवळजवळ बहुतेक ज्ञात प्रकारची मोजमाप यंत्रणा (MMs) वापरली जाऊ शकतात.

व्हॉल्यूजच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये थेट व्होल्टेज मोजण्यासाठी (मिलीव्होल्टच्या अपूर्णांकांपासून शेकडो व्होल्टपर्यंत), मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक मापन यंत्रणा (एमईएमएम) असलेले इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटर वापरले जातात. या उपकरणांमध्ये तुलनेने उच्च अचूकता वर्ग आहे (0.05 पर्यंत), परंतु त्यांचे इनपुट प्रतिरोध हजारो ओमपेक्षा जास्त नाही, ज्यामुळे महत्त्वपूर्ण पद्धतशीर त्रुटी येऊ शकतात. MEIM सह व्होल्टमीटरच्या पद्धतशीर त्रुटी देखील तापमानाच्या स्वरूपाच्या असतात कारण सभोवतालच्या तापमानावर डिव्हाइस फ्रेमच्या प्रतिकारशक्तीच्या अवलंबित्वामुळे.

कमी सामान्यपणे, इलेक्ट्रोस्टॅटिक IM (ESIM), इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक IM (EMIM) आणि इलेक्ट्रोडायनामिक IM (EDIM) सह इलेक्ट्रोमेकॅनिकल व्होल्टमीटरचा वापर स्थिर व्होल्टेज मोजण्यासाठी केला जातो.

ESIM सह व्होल्टमीटर सामान्यतः उच्च व्होल्टेज (किलोव्होल्टमीटर) मोजण्यासाठी वापरले जातात आणि EDIM सह व्होल्टमीटर कमी अचूकतेच्या वर्गाच्या मोजमाप यंत्रांची चाचणी करताना संदर्भ साधने म्हणून वापरले जातात.

व्हॅल्यूजच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये थेट प्रवाह मोजण्यासाठी (10 - 7 ... 50 ए), एमईआयएमसह इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणे (अँमीटर) मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, तसेच थेट व्होल्टेज मोजताना. या उपकरणांमध्ये तापमान पद्धतशीर त्रुटी (विशेषत: शंट वापरताना) देखील वैशिष्ट्यीकृत आहे, कारण या प्रकरणात, फ्रेम आणि शंट सामग्रीच्या तापमान गुणांकांच्या भिन्न मूल्यांमुळे, त्यांच्यामधून वाहणार्या प्रवाहांचे पुनर्वितरण होते. थेट प्रवाह मोजण्यासाठी, EMIM आणि EDIM सह ammeters देखील वापरले जातात.

वैकल्पिक व्होल्टेजचे मापन EMIM, EDIM, FDIM, ESIM, थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणे, तसेच रेक्टिफायर व्होल्टमीटरसह व्होल्टमीटरने केले जाते, म्हणजे. मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक सिस्टीमची मोजमाप यंत्रणा असलेले व्होल्टमीटर आणि IM च्या इनपुटवर एक रेक्टिफायर (कन्व्हर्टर) जोडलेले आहे.

अल्टरनेटिंग करंट्स थर्मोइलेक्ट्रिक आणि रेक्टिफायर ॲमीटर्स, तसेच इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि इलेक्ट्रोडायनामिक IM सह ॲमीटरने मोजले जातात. लहान पर्यायी प्रवाह सामान्यतः रेक्टिफायर ॲमीटरने मोजले जातात. मापन केलेल्या पर्यायी प्रवाहांची विस्तृत श्रेणी रेक्टिफायर ॲमीटरद्वारे प्रदान केली जाते; मोजलेल्या प्रवाहांची सर्वात विस्तृत वारंवारता श्रेणी थर्मोइलेक्ट्रिक सिस्टम ॲमीटरद्वारे प्रदान केली जाते.

बहुतेक इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणांमध्ये कमी इनपुट प्रतिरोध (किलो-ओम) असतो, म्हणून ते केवळ कमी-प्रतिबाधा सर्किटमध्ये व्होल्टेज मोजण्यासाठी योग्य असतात. उच्च-प्रतिरोधक भार (मेगाओम) असलेल्या सर्किटमध्ये, ही उपकरणे (इलेक्ट्रोस्टॅटिक वगळता) वापरली जाऊ शकत नाहीत, कारण जेव्हा ते चालू केले जातात तेव्हा भार कमी केला जातो आणि त्यामुळे सर्किटचा विद्युत मोड बदलतो. याव्यतिरिक्त, ॲनालॉग इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणांचे वैशिष्ट्यपूर्ण तोटे म्हणजे लहान वारंवारता श्रेणी ज्यामध्ये ते विश्वसनीय वाचन, मोठे इनपुट कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्स आणि वारंवारतावरील इनपुट प्रतिकारांचे अवलंबन देतात.

सराव मध्ये, प्रत्यक्ष आणि पर्यायी व्होल्टेज आणि प्रवाह मोजण्यासाठी सार्वभौमिक इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणे तसेच थेट वर्तमान प्रतिरोध - एव्होमीटर (मल्टीमीटर) - व्यापक झाले आहेत. ते अतिरिक्त प्रतिरोधक किंवा शंट, मोजलेले पर्यायी प्रवाह आणि व्होल्टेज (सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर्स) च्या मूल्यांचे कन्व्हर्टर आणि वाचन यंत्रासह मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक सिस्टमचे IM यांचे संयोजन आहेत.

डीसी व्होल्टेज मोजण्यासाठी एव्होमीटर सर्किटचा एक प्रकार अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. ५.४.

तांदूळ. ५.४.

स्विचमुळे मापन श्रेणी बदलते, परंतु [ओहम/व्ही] मध्ये मोजले जाणारे व्होल्टमीटरचे इनपुट रेझिस्टन्स, जेव्हा रेझिस्टरच्या निवडीमुळे श्रेणी बदलली जाते तेव्हा सामान्यतः स्थिर राहते.

उदाहरणार्थ, जर L, = 15 MOhm, I 2 = 4 MOhm, /?, = 800 kOhm, /? 4 = 150 kOhm, L 5 = 48 kOhm, आणि श्रेणी अनुक्रमे 1000,250,50, 10, 2.5 V आहेत, नंतर जर उपकरणाचा वळण प्रतिकार 2 kOhm असेल, तर श्रेणी स्विचच्या कोणत्याही स्थितीत उपकरणाचा इनपुट प्रतिरोध 20 kOhm/V समान असेल.

सराव मध्ये, व्होल्टेज मोजमाप बरेचदा करावे लागते. व्होल्टेज रेडिओ अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि सर्किट्स इत्यादीमध्ये मोजले जाते. पर्यायी प्रवाहाचा प्रकार स्पंदित किंवा साइनसॉइडल असू शकतो. व्होल्टेज स्त्रोत एकतर वर्तमान जनरेटर आहेत.

व्होल्टेज मोजण्याचे प्रकार

पल्स वर्तमान व्होल्टेजमध्ये मोठेपणा आणि सरासरी व्होल्टेज पॅरामीटर्स आहेत. अशा व्होल्टेजचे स्त्रोत पल्स जनरेटर असू शकतात. व्होल्टेज व्होल्टमध्ये मोजले जाते आणि "V" किंवा "V" म्हणून नियुक्त केले जाते. जर व्होल्टेज बदलत असेल, तर चिन्ह " ~ ", स्थिर व्होल्टेजसाठी "-" चिन्ह सूचित केले आहे. घरगुती घरगुती नेटवर्कमधील पर्यायी व्होल्टेज ~220 V चिन्हांकित केले आहे.

हे इलेक्ट्रिकल सिग्नलची वैशिष्ट्ये मोजण्यासाठी आणि नियंत्रित करण्यासाठी डिझाइन केलेली उपकरणे आहेत. ऑसिलोस्कोप इलेक्ट्रॉन बीम विचलित करण्याच्या तत्त्वावर कार्य करतात, जे डिस्प्लेवर व्हेरिएबल परिमाणांच्या मूल्यांची प्रतिमा तयार करतात.

एसी व्होल्टेज मोजमाप

नियामक दस्तऐवजानुसार, घरगुती नेटवर्कमधील व्होल्टेज 10% च्या विचलन अचूकतेसह 220 व्होल्ट्सच्या समान असणे आवश्यक आहे, म्हणजेच, व्होल्टेज 198-242 व्होल्टच्या श्रेणीमध्ये बदलू शकते. जर तुमच्या घरातील प्रकाश मंद झाला असेल, दिवे वारंवार निकामी होऊ लागले असतील किंवा घरगुती उपकरणे अस्थिर झाली असतील, तर या समस्या ओळखण्यासाठी आणि दूर करण्यासाठी, तुम्हाला प्रथम नेटवर्कमधील व्होल्टेज मोजण्याची आवश्यकता आहे.

मापन करण्यापूर्वी, आपण वापरासाठी विद्यमान मोजण्याचे साधन तयार केले पाहिजे:

• प्रोब आणि टिपांसह कंट्रोल वायरच्या इन्सुलेशनची अखंडता तपासा.
• 250 व्होल्ट किंवा त्याहून अधिकच्या वरच्या मर्यादेसह, एसी व्होल्टेजवर स्विच सेट करा.
• उदाहरणार्थ, मोजमाप यंत्राच्या सॉकेटमध्ये चाचणी लीड्स घाला. चुका टाळण्यासाठी, केसवरील सॉकेट्सचे पदनाम पाहणे चांगले.
• डिव्हाइस चालू करा.

मल्टीमीटरवर 700 व्होल्टची मोजमाप मर्यादा निवडली आहे. काही उपकरणांना व्होल्टेज मोजण्यासाठी अनेक भिन्न स्विचेस इच्छित स्थानावर सेट करणे आवश्यक आहे: करंटचा प्रकार, मापनाचा प्रकार आणि विशिष्ट सॉकेटमध्ये वायर टिपा देखील घाला. मल्टीमीटरमधील काळ्या टिपचा शेवट COM सॉकेट (सामान्य सॉकेट) मध्ये घातला जातो, लाल टीप "V" चिन्हांकित सॉकेटमध्ये घातली जाते. हे सॉकेट कोणत्याही प्रकारचे व्होल्टेज मोजण्यासाठी सामान्य आहे. "ma" चिन्हांकित सॉकेट लहान प्रवाह मोजण्यासाठी वापरले जाते. "10 A" चिन्हांकित सॉकेटचा वापर लक्षणीय प्रमाणात करंट मोजण्यासाठी केला जातो, जो 10 अँपिअरपर्यंत पोहोचू शकतो.

जर तुम्ही "10 A" सॉकेटमध्ये घातलेल्या वायरने व्होल्टेज मोजले तर, डिव्हाइस अयशस्वी होईल किंवा फ्यूज उडेल. म्हणून, मोजण्याचे काम करताना आपण सावधगिरी बाळगली पाहिजे. बर्याचदा, अशा प्रकरणांमध्ये त्रुटी उद्भवतात जिथे प्रतिकार प्रथम मोजला गेला होता आणि नंतर, दुसर्या मोडवर स्विच करणे विसरून, ते व्होल्टेज मोजण्यास सुरवात करतात. या प्रकरणात, प्रतिकार मोजण्यासाठी जबाबदार एक रेझिस्टर डिव्हाइसच्या आत जळतो.

डिव्हाइस तयार केल्यानंतर, आपण मोजमाप सुरू करू शकता. तुम्ही मल्टीमीटर चालू करता तेव्हा इंडिकेटरवर काहीही दिसत नसल्यास, याचा अर्थ डिव्हाइसमध्ये असलेली बॅटरी कालबाह्य झाली आहे आणि ती बदलण्याची आवश्यकता आहे. बहुतेकदा, मल्टीमीटरमध्ये "क्रोना" असतो, जो 9 व्होल्टचा व्होल्टेज तयार करतो. निर्मात्यावर अवलंबून, त्याची सेवा आयुष्य सुमारे एक वर्ष आहे. जर मल्टीमीटर बर्याच काळापासून वापरला गेला नसेल, तर मुकुट अजूनही दोषपूर्ण असू शकतो. जर बॅटरी चांगली असेल, तर मल्टीमीटरने एक दर्शविले पाहिजे.

वायर प्रोब सॉकेटमध्ये घालणे आवश्यक आहे किंवा उघड्या तारांनी स्पर्श करणे आवश्यक आहे.

मल्टीमीटर डिस्प्ले डिजिटल स्वरूपात नेटवर्क व्होल्टेज त्वरित प्रदर्शित करेल. डायल गेजवर, सुई एका विशिष्ट कोनाने विचलित होईल. पॉइंटर टेस्टरमध्ये अनेक पदवीधर स्केल असतात. जर आपण त्यांना काळजीपूर्वक पाहिले तर सर्वकाही स्पष्ट होईल. प्रत्येक स्केल विशिष्ट मोजमापासाठी डिझाइन केले आहे: वर्तमान, व्होल्टेज किंवा प्रतिकार.

डिव्हाइसवरील मोजमाप मर्यादा 300 व्होल्टवर सेट केली गेली होती, म्हणून तुम्हाला दुसऱ्या स्केलवर मोजणे आवश्यक आहे, ज्याची मर्यादा 3 आहे आणि डिव्हाइसचे वाचन 100 ने गुणाकार करणे आवश्यक आहे. स्केलचे विभाजन मूल्य 0.1 इतके आहे व्होल्ट्स, म्हणून आम्हाला आकृतीमध्ये दर्शविलेले परिणाम मिळतील, सुमारे 235 व्होल्ट्स. हा निकाल स्वीकार्य मर्यादेत आहे. मापन दरम्यान मीटर रीडिंग सतत बदलत असल्यास, विद्युत वायरिंग कनेक्शनमध्ये खराब संपर्क असू शकतो, ज्यामुळे स्पार्किंग आणि नेटवर्क दोष होऊ शकतात.

डीसी व्होल्टेज मापन

स्थिर व्होल्टेजचे स्त्रोत म्हणजे बॅटरी, कमी-व्होल्टेज किंवा बॅटरी ज्यांचे व्होल्टेज 24 व्होल्टपेक्षा जास्त नाही. म्हणून, बॅटरीच्या खांबाला स्पर्श करणे धोकादायक नाही आणि विशेष सुरक्षा उपायांची आवश्यकता नाही.

बॅटरी किंवा इतर स्त्रोताच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी, त्याच्या ध्रुवांवर व्होल्टेज मोजणे आवश्यक आहे. AA बॅटरीसाठी, पॉवर पोल केसच्या शेवटी स्थित आहेत. सकारात्मक ध्रुव "+" चिन्हांकित आहे.

डायरेक्ट करंट अल्टरनेटिंग करंट प्रमाणेच मोजला जातो. फक्त फरक म्हणजे डिव्हाइसला योग्य मोडवर सेट करणे आणि टर्मिनल्सच्या ध्रुवीयतेचे निरीक्षण करणे.

बॅटरी व्होल्टेज सहसा केसवर चिन्हांकित केले जाते. परंतु मापन परिणाम अद्याप बॅटरीचे आरोग्य दर्शवत नाही, कारण बॅटरीची इलेक्ट्रोमोटिव्ह शक्ती मोजली जाते. ज्या डिव्हाइसमध्ये बॅटरी स्थापित केली जाईल त्याच्या ऑपरेशनचा कालावधी त्याच्या क्षमतेवर अवलंबून असतो.

बॅटरीच्या कार्यक्षमतेचे अचूक मूल्यांकन करण्यासाठी, कनेक्ट केलेल्या लोडसह व्होल्टेज मोजणे आवश्यक आहे. AA बॅटरीसाठी, नियमित 1.5 व्होल्ट फ्लॅशलाइट बल्ब लोड म्हणून योग्य आहे. प्रकाश चालू असताना व्होल्टेज किंचित कमी झाल्यास, म्हणजेच 15% पेक्षा जास्त नाही, म्हणून, बॅटरी ऑपरेशनसाठी योग्य आहे. जर व्होल्टेज लक्षणीयरीत्या कमी झाले, तर अशी बॅटरी फक्त भिंतीच्या घड्याळातच सर्व्ह करू शकते, जी खूप कमी ऊर्जा वापरते.