ولت متر

آشنایی با عملکرد ولت متر

در دنیای امروز با توجه به پیشرفت سریع علم و تکنولوژی و ساخت انواع تجهیزات اندازه گیری در زمینه های مختلف، همواره نیاز به دستگاههایی برای ساخت و آزمایش و تست درست آزمایی عملکرد این قطعات می باشد. سرعت این پیشرفت در 100 ساله گذشته برای رشته مهندسی برق نسبت به سایر علوم شتاب خیلی بیشتری داشته است.
بعد از طراحی و ساخت تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی برای تجزیه و تحلیل و همچنین اطمینان از صحت عملکرد به یک سری دستگاه اندازه گیری از جمله ولت متر ، آمپرمتر، اسلوسکوپ و... نیاز داریم، علاوه بر این در هنگام تعمیر تجهیزات فوق‌الذکر به این دستگاهها برای عیب‌یابی و رفع آن نیاز مبرم داریم.
وب سایت زاگرس صنعت تلاش کرده است تا توضیحات مختصری راجع به ولت متر، نحوۀ کار با آن و انواع ولت متر را در این مقاله ارائه دهد، که امیدواریم برای خوانندگان محترم کارایی لازم را داشته باشد.

نحوۀ کار با ولت‌ متر

برای اندازه گیری ولتاژ در مدار بین دو نقطه مورد نظر بر روی مدارها و یا اندازه گیری ولتاژ یک منبع ولتاژ (مثل باطری، آداپتور و....) ما بایستی ولت متر را بصورت موازی بین دو نقطه یا منبع ولتاژ قرار دهیم. از آنجایی که می دانیم ولتاژ در قطعات موازی هم اندازه هستند، لذا ما باید به صورت موازی دستگاه اندازه گیری ولتاژ را در مدار قرار دهیم. چنانچه ولت متر دارای مقاومت خیلی بالایی می‌باشد (ولت‌ متر‌ ها برعکس آمپرمترها که دارای مقاومت ناچیزی هستند، با مقاومت داخلی بسیار زیادی ساخته می‌شوند) همچنین این مقاومت بالا باعث می‌شود که جریان خیلی ناچیزی از خود عبور دهند (جریان ورودی به دو المان موازی با مقاومت آن دو المان نسبت عکس دارد یعنی مقاومت بیشتر، جریان کمتر و برعکس) لذا این امر خللی در عملکرد نهایی مدار مورد تست بوجود نمی‌آورد.

انواع ولت متر

ما سه نوع ولت متر داریم که هر کدام به چند شاخه تقسیم میشوند که عملکرد دستگاه را نشان می‌دهند :

1. ولت متر آنالوگ
2. ولت متر ترانزیستوری و لامپ خلا
3. ولت متر دیجیتال

ولت‌ متر آنالوگ

این ولت متر از نسخه های قدیمی و سنتی این دستگاه اندازه گیری می باشد، ولتاژ توسط یک عقربه نمایش داده می شود (مانند ساعت های قدیمی)

ولت متر سیم پیچ متحرک که دارای دو نوع هستند:

 نوع اول دارای یک آهنربای دائمی است که یک میدان مغناطیسی دائمی را تولید می کند و یک سیم پیچ متحرک که قسمت نرم یک فلز نرم را حول محور عمودی خود به حرکت در می‌آورد. این باعث به حرکت درآوردن عقربه ولت متر می‌شود و برای اندازه گیری جریان DC (مستقیم) به کار می‌رود.

نوع دوم آن دینامومتر می باشد که دارای دو سیم پیچ می‌باشد یکی از آنها ثابت است و دیگری در محل می‌چرخد که باعث به حرکت در‌آمدن عقربه ولت متر می‌شود. مزایای ولت متر سیم پیچ متحرک مصرف کم انرژی و به کارگیری آنها برای اندازه گیری مقیاس بزرگ ولتاژ است.

ولت متر با آهن متحرک: این نوع ولت متر دارای سیم پیچ ثابت و یک آهن نرم متحرک است. مزایای آن استفاده در ولتاژهای AC  و DC همچنین قیمت مناسبش می‌باشد.

ولت متر الکتروستاتیک: این ولت متر بر پایه اصل الکتروستاتیک عمل میکند که دافعۀ بین دو صفحه باردار باعث به حرکت در آوردن عقربه در صفحه نمایش ولت متر می شود. در هر دو نوع ولتاژ AC /DC  که کار می‌کند، بسیار دقیق است که برای ولتاژهای بالا مناسب است. همچنین ولتاژ کم را نیز به خوبی اندازه می‌گیرد.

ولت متر ترانزیستوری و لامپ خلا

این دستگاه‌ها بر اساس تقویت کنندگی الکتریکی مقدار ولتاژ را اندازه گیری می‌کنند که جهت ولتاژ AC و DC بکار می‌رود. اگر تقویت کننده از نوع لامپ خلا باشد ولت متر لامپ خلا نامیده می‌شود و اگر المانی که تقویت را انجام می‌دهد از نوع ترانزیستور باشد ولت متر ترانزیستوری نامیده می شود.

ولت متر دیجیتال

ولت متر دیجیتال که امروزه خیلی بیشتر از قبل شناخته و محبوبیت دارد، بیشتر از نوع آنالوگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. ولتاژ اندازه گیری شده را با LED و یا LCD نمایش می‌دهد. ولت‌ متر دیجیتال از مبدل آنالوگ به دیجیتال استفاده می‌کند، لذا ولتاژ ورودی که بصورت آنالوگ را نیز به دیجیتال تبدیل می‌نماید و بر روی صفحه نمایش خود به نمایش درمی‌آورد. دقت اندازه گیری ولت متر دیجیتال بسیار بالاست و کار کردن با آن به نسبت ولت متر آنالوگ راحت تر می باشد.

این ولت متر قطبیت خودکار دارد که جهت ولتاژ را خود با علامت + یا - به ما نشان می‌دهد.(موردی  که هنگام استفاده از ولت متر آنالوگ بایستی رعایت شود، قطبیت سوکت های هنگام اتصال به مدار است که باید قسمت مثبت/ منفی را درست وصل کنیم. در غیر اینصورت عقربه جهت خلاف حرکت می‌کند)

اطلاعاتی در مورد ولت متر

هر مدار الکتریکی دارای یک سری قطعه می باشد (مقاومت و خازن و سلف و ترانزیستور و...) و هنگام کار نیز یک سری پارامتر مثل جریان و ولتاژ داریم. همانطور که در بالا اشاره کردیم برای تست درست آزمایی مدار و همچنین تعمیر آن نیاز داریم که این پارامترها اندازه گیری شوند یکی از آنها ولتاژ می‌باشد. برای اندازه گیری این پارامتر ما باید از ولت متر استفاده کنیم یعنی ولت متر اختلاف ولتاژ (اختلاف پتانسیل) دو نقطه از مدار را برای ما اندازه گیری می‌کند همچنین دارای دقت اندازه گیری مختلفی هستند.

ولتاژ در یک مدار می تواند به صورتAC (متناوب مانند برق شهری) و یا DC (مستقیم) باشد که اکثر ولت‌ متر‌ ها توانایی اندازه گیری هر دو مورد را دارند. ولت متر ها سیستم بعضی از آنها این رنج قابل تنظیم بوده یعنی با توجه به ولتاژی که باید اندازه گیری شود از میلی‌ولت گرفته تا ولتاژ‌‌های خیلی بالا، بایستی تنظیمات ولت متر را روی رنج مورد نظر قرار دهیم سپس اندازه گیری را شروع کنیم تا از آسیب‌های وارده ناخواسته به ولت متر جلوگیری کنیم.