3.1 ΜΕΤΡΗΣΗ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΒΟΛΤΟΜΕΤΡΟ

ΒΡΙΣΚΕΣΤΕ ΕΔΩ: ΑΡΧΗ > 3.ΔΥΝΑΜΙΚΟ > 3.1 ΒΟΛΤΟΜΕΤΡΟ

 Βολτόμετρο
Για να μετρήσουμε τη διαφορά δυναμικού (τάση) σε δύο σημεία ενός κυκλώματος, πρέπει να συνδέσουμε σ? αυτά τους δύο ακροδέκτες ενός βολτομέτρου με πολύ μεγάλη (σχεδόν άπειρη) εσωτερική αντίσταση.

Το βολτόμετρο είναι ένα όργανο που συνδέεται παράλληλα με το στοιχείο του κυκλώματος στο οποίο θέλουμε να μετρήσουμε την τάση. Στο παραπάνω σχήμα, για να μετρήσουμε την τάση στην αντίσταση που είναι συνδεδεμένη σε ένα κύκλωμα στα σημεία Α και Β, συνδέσαμε παράλληλα ένα βολτόμετρο. Ένα πολύ μικρό κλάσμα ρεύματος που διέρρεε την αντίσταση πριν από τη σύνδεση του βολτομέτρου, διαφεύγει και περνά μέσα από το βολτόμετρο το οποίο «μεταφράζει» το ρεύμα αυτό σε τάση στα άκρα της αντίστασης. Όσο πιο μεγάλη είναι η αντίσταση του βολτομέτρου τόσο πιο μικρό είναι το ρεύμα που διαφεύγει προς το βολτόμετρο και τόσο πιο μικρή είναι η επίδραση της σύνδεσης του βολτομέτρου στο συνολικό ρεύμα που διαρρέει τον παράλληλο συνδυασμό αντίστασης ?βολτομέτρου.

Για το λόγο αυτό ένα καλό βολτόμετρο πρέπει να έχει πολύ μεγάλη αντίσταση. Υπάρχουν αναλογικά (ηλεκτρομηχανικά) βολτόμετρα κινητού πηνίου και ψηφιακά βολτόμετρα.
 
? Αναλογικό βολτόμετρο:

Aποτελείται από μια μεγάλη εσωτερική αντίσταση και ένα πηνίο που είναι συνδεδεμένο με μία βελόνα. Το πηνίο προκαλεί εκτροπή της βελόνας και έτσι καταγράφεται η διαφορά δυναμικού. Στην ιδανική περίπτωση, η αντίσταση αυτή θα έπρεπε να είναι άπειρη ώστε να μην επηρεάζει καθόλου το υπόλοιπο κύκλωμα και το βολτόμετρο να συμπεριφέρεται ως ανοιχτός διακόπτης. Στην πράξη έχει μια πολύ μεγάλη, πεπερασμένη, όμως, τιμή η οποία εισάγει κάποιο σφάλμα στη μέτρηση.
Για να μετρήσουμε τη διαφορά δυναμικού (τάση) μεταξύ δύο σημείων Α και Β ενός κυκλώματος, συνδέουμε αγώγιμα τους δύο ακροδέκτες του βολτομέτρου με τα σημεία αυτά πάντα με παράλληλη σύνδεση.
 
? Ψηφιακό βολτόμετρο:

H αρχή λειτουργίας του είναι ίδια με το αναλογικό βολτόμετρο. Τα συνήθη βολτόμετρα (ή πολύμετρα) που κυκλοφορούν σήμερα στο εμπόριο έχουν τρείς εισόδους:


                       

? μία είσοδο που συμβολίζεται με V/Ω και μπορεί να υπάρχει και ένα σύμβολο + (είσοδος + για την τάση)
? μία είσοδο που συμβολίζεται με Α και μπορεί να υπάρχει και ένα σύμβολο + (είσοδος + για το ρεύμα)
? μία είσοδο που συμβολίζεται με com και μπορεί να υπάρχει και ένα σύμβολο - (είσοδος - και για την τάση και για το ρεύμα)
Η θέση του επιλογέα για τη μέτρηση συνεχούς δυναμικού είναι η Vdc. (dc=direct current). Το βολτόμετρο συνοδεύεται από δύο καλώδια (χρώματος κόκκινου το ένα και μαύρου τοάλλο) με ακροδέκτες στα άκρα τους. Για να μετρήσουμε διαφορά δυναμικού (τάση) μεταξύ των δύο σημείων Α και Β σε ένα κύκλωμα ο θετικός ακροδέκτης (κόκκινο καλώδιο) συνδέεται στην είσοδο του βολτομέτρου που συμβολίζεται με τα γράμματα V/Ω (είσοδος +) και φέρεται σε επαφή με το ένα σημείο (έστω το Α) και ο αρνητικός ακροδέκτης (μαύρο καλώδιο) συνδέεται στην είσοδο com (είσοδος -) και φέρεται σε επαφή με το άλλο σημείο (το Β).  Η ένδειξη του βολτομέτρου, Vβολτ, ισούται πάντα με τη διαφορά δυναμικού που υπάρχει ανάμεσα στο σημείο στο οποίο συνδέεται ο θετικός ακροδέκτης του βολτομέτρου και στο σημείο που συνδέεται ο αρνητικός ακροδέκτης. Δηλαδή Vβολτ. = V(+) ? V(-) όπου V(+) είναι το δυναμικό του θετικού ακροδέκτη και V(-) είναι το δυναμικό του αρνητικού ακροδέκτη.

? Αν η ένδειξη του βολτομέτρου είναι θετική, δηλαδή Vβολτ. > 0 ισχύει:

και σημαίνει ότι το σημείο σύνδεσης του θετικού ακροδέκτη (σημείο Α) θα έχει το υψηλό δυναμικό (ή πιο σωστά υψηλότερο δυναμικό από τα δύο).
? Αν η ένδειξη του βολτομέτρου είναι αρνητική, δηλαδή Vβολτ. < 0 ισχύει:
 
και σημαίνει ότι το σημείο σύνδεσης του θετικού ακροδέκτη (σημείο Α) θα έχει το χαμηλό (ή χαμηλότερο) δυναμικό.