ولت متر چيست؟
يك وسيله اندازه گيري مي باشدكه ولتاژ بين دو گره را در يك مدار الكتريكي مي سنجد. معمولا در ولت مترهاي آنا لوگ، نشانگر متناسب با ولتاژ مدار در يك مقياس معين تغيير مي كند. ولت متر ديجيتال به وسيله مبدل آنالوگ به ديجيتال، ولتاژ را به شكل يك رقم نشان مي دهد. از ولت مترهاي نصب شده دائمي براي ميزان سنجي ژنراتورها و ساير دستگاه هاي ثابت استفاده مي شود. از ابزار هاي قابل حمل جهت اندازه گيري جريان به وسيله مقاومت به مولتي متر تجهيز شده اند. از اين ابزار براي تجهيزات استاندارد در كارهاي برق و الكترونيك استفاده مي شود.
گالوانومتر:
براي اندازه گيري جريان از طريق اثرات شيميايي، گرمايي و مغناطيسي استفاده مي شود. به اين ابزار كه براي اندازه گيري جريان استفاده مي شوند،گالوانومتر مي گويند.
ولت سنج براي اندازه گيري ولتاژ:
به كمك گالوانومتر مي توان جريان و ميزان ولتاژ را اندازه گرفت. مي دانيم كه طبق قانون اهم همه كميت ها متناسب مي باشند. در واقع اگر دو كميت با يكديگر متناسب باشند به وسيله يك وسيله مندرج كميت ها را اندازه گيري مي كنيم. مثلا در تاكسي متر كه مسافت طي شده را محاسبه مي كند بر اساس كيلومتر مدرج اين عمليات صورت مي گيرد. همانطور كه معلوم است كرايه با فاصله متناسب مي باشد و درجات شماره به شكل مستقيم به پول پرداختي درجه بندي مي شود. به اين ترتيب گالوانومتر مي تواند به طور مستقيم جريان بر حسب آمپر را در وسيله و ولتاژ دو سر آن را بر حسب ولت اندازه بگيرد. پس گالوانومتر به اشكال مختلف مي تواند مقدار آمپر و ولتاژ را به كمك آمپر سنج و ولت سنج مدرج تعيين كند.
نحوه قرار دادن ولت سنج در مدار:
به وسيله ولت سنج مدرج مي توانيم اختلاف پتانسيل الكتريكي بين دو نقطه از مدار را تعيين كرد. به عنوان مثال اگر بخواهيم اختلاف پتانسيل بين دو سر لامپ رشته اي را كه از چشمه جرياني تغذيه مي كند را اندازه گيري كنيم بايد دو سر ولت سنج را به دو سر لامپ متصل كنيم يا مي توان گفت كه ولت سنج اختلاف پتانسيل ولتاژ دو نقطه از مدار يا يك عنصر از مدار به شكل موازي در مدار نصب مي شود.
ولتاژ عبور كرده از ولت سنج ، ولتاژ همه قسمت هايي از مدار مي باشد كه آرايش موازي با ولت سنج داشته باشد. در حالي كه آمپر سنج در مدار بايد به صورت متوالي نصب شود. با اندازه گيري جريان عبوري از يك بخش از مدار جريان كل مدار مشخص مي شود كه بايد با جريان المان مداري اندازه گيري شده برابر باشد.
مقاومت دروني ولت سنج:
به مقدار جزئي از مدار كه ولتاژ دو سر آن بايد مشخص شود به طور موازي بسته مي شود كه از اين جهت جريان معيني از مدار اصلي از آن عبور مي كند. وقتي ولت سنج در مدار نصب شد جريان و ولتاژ مدار اصلي تغيير مي كند به اين ترتيب در مدار رساناهاي مختلفي موجود مي باشد كه شامل رساناهاي قبلي و ولت سنج مي باشد. مثلا هرچه ميزان مقاومت ولت سنج در مقايسه با مقاومت لامپ بيشتر باشد اختلاف بين مقاومت ولت سنج بايد بزرگ انتخاب شود. به اين ترتيب مقاومت اضافي امكان دارد مقاومتش تا چند هزار اهم نيز برسد براي اين منظور ولت سنج را به صورت متوالي در مدار نصب مي كنند.
.
چگونگي عملكرد ولت متر:
ولت متر بر اساس قانون اهم عمل مي كندكه بر طبق قانون اهم ولتاژ دو سر يك مقاومت با جريان عبوري از آن تناسب دارد. هنگامي كه حداكثر مقياس جريان از دو سر سيم استاندارد بگذرد، در بين دوسر سيم اختلاف پتانسيل ايجاد مي شود براي نشان دادن ولت متر از نماد V استفاده مي شود.
يك ولت متر هميشه با همان عنصري كه قرار است ولتا ژش محاسبه مي شود به صورت موازي در مدار قرار مي گيرد. بر روي ولت متر DC نشانه هاي پلاريته مندرج شده است. پس بايد ترمينال با علامت + (يا مثبت )ولت متر در محدوده اي با ولتاژ بالاتر و ترمينال (منفي)- آن متصل شود كه داراي ولتاژ كمتري مي باشد. در اين صورت ولتاژ درست حاصل مي شود.
براي ولت متر AC نشا نه ي پلاريته موجود نيست و مي توان ترمينال ولت متر را به شكل دلخواه به نقاط دلخواه وصل كرد. بايد دانست ولت مترهاي Ac با عنصر به صورت موازي قرار مي گيرند. وقتي مقاومت با آمپر متر در يك مدار به صورت سري قرار مي گيرد مي توان ولت متري با مقياس ولتاژ بزرگ توليد كرد.
انواع ولت متر:
⦁ ولت متر آنالوگ:
اين نوع ولت متر به وسيله انحراف عقربه يا نشانگر نمايش داده مي شود. يك ولت متر آنالوگ در سه نوع زير قابل مشاهده مي باشد.
⦁ ولت متر با پيچه متحرك : كه خود داراي دو نوع زير مي باشد.
⦁ ولت متر پيچه متحرك مغناطيس دائم:
ابزار هاي پيچه متحرك مغناطيس دائم تنها به جريان مستقيم پاسخ مي دهند. به اين ترتيب ابزارهايي جهت ساخت ميدان مغناطيسي به آهنربا يا مغناطيس دائم نياز دارند. سيم پيچ دور يك قطعه آهن نرم پيچيده مي شود و روي محور عمود مي چرخد. بنابراين وقتي جريان از پيچه مي گذرد گشتاور انحراف بر اساس معادله نيروي لورنتس ايجاد مي شود.
⦁ ولت متر پيچه متحرك دينامومتر:
اين ابزار از دو پيچه ساخته شده است. يك پيچه ثابت مي باشد و پيچه ديگر به دور آن مي چرخد. وقتي همكنش دو ميدان ايجاد شود منجر به توليد گشتاور انحراف مي شود.
⦁ ولت متر با آهن متحرك : اين ابزار ها در مدار هاي AC بكار مي روند و به انواع آهن متحرك ساده ، دينامومتر و القايي تقسيم بندي مي شوند. ابزارهاي داراي آهن متحرك از آهن نرم شامل پيچه هاي ثابت و متحرك ايجاد شده اند.
⦁ ولت متر الكترواستاتيك: اين نوع ولت متر بر طبق قانون الكترواستاتيك عمل مي كند كه در آن نيروي دافعه بين دو صفحه باردار باعث انحراف نشانگر متصل به فنر مي شود. از اين ابزار براي محاسبه ولتاژهاي AC و DC استفاده مي شود. اين ولت مترها، ابزارهاي با حساسيت بالا بوده و توانايي اندازه گيري كوچك ترين ولتاژ هاي بار مانند ولتاژ بالاي۲۰۰ كيلو ولت را دارند.
ولت متر لامپ خلا و ولت متر ترانزيستوري:
اين دستگاه مي تواند ولتاژهاي متناوب و مستقيم AC و DC را بسنجد. اين ابزار ها از تقويت كننده الكترونيكي بين ورودي و سنجش استفاده مي كنند.
ترانزيستور اثر ميدان :
يك ترانزيستور است كه از ميدان الكتريكي جهت كنترل عمليات الكتريكي استفاده مي كند. اين ترانزيستورها با نام تك قطبي در بازار موجود مي باشند. عملكرد ولت متر ترانزيستوري بر مبناي اثر ميدان جهت اندازه گيري ولتاژ مورد استفاده قرار مي گيرد.
ولت متر ديجيتال:
يا DMV ولتاژ را با LED ها يا LCD ها نشان مي دهد. در اين ابزار يك مبدل A/D مي باشد. بنابراين مجهز به ميكروكنترلر، مبدل آنالوگ به ديجيتال و نمايشگر LCD جهت نمايش ديجيتال دقيق مقادير آنالوگ از ۰ تا ۱۵ولت DC مي باشد.
كاربرد ولت متر:
⦁ دريافت ولتاژ ذخيره بار مثل تست ولتاژ باتري است. به اين شكل كه باتري AAA شامل ولتاژ ۶/۱مي باشد در حالي كه ولتاژ باتري تخليه شده ۱/۱ ولت را نمايش مي دهد. اين مسئله براي باتري خودرو نيز به اين صورت است كه يك باتري ۱۲ ولتي سرب- اسيد با شارژ كامل۵/۱۲ ولت است كه وقتي با آلترناتور ماشين شارژ شده باشد ولتاژ ۱۴ ولت را نمايش مي دهد. هنگامي كه ولتاژ باتري ۱۰ ولت باشد در واقع آلترناتور خودرو با مشكل مواجه شده است.
⦁ براي تعيين مدار متصل به برق مثلا تشخيص برق پريز
⦁ مشاهده وضعيت آلارم بوق در لوازم الكتريكي
⦁ تعيين جريان با تقسيم ولتاژ بر مقاومت در زمان نبود آمپر متر
⦁ تعيين وضعيت اتصال بين باتري هاي سري
⦁ بكار بردن يك اهم متر به وسيله تقسيم كننده ولتاژ با مقاومت نامشخص
⦁ بكار گيري به عنوان آمپر متر با كمك اندازه گيري ولتاژ دو سر يك مقاومت شنت