Digitālais voltmetrs ir ierīce, ko izmanto daudzi elektriķi un mehānisko iekārtu ražotāji, lai izmērītu dažādu elektronisko ierīču relatīvo izvades spriegumu. Lielākā daļa elektronikas saņem strāvu, izmantojot virkni sprieguma strāvu, kas plūst caur tām. Tie var būt negatīvi vai pozitīvi uzlādēti, un tiem parasti ir jābūt līdzsvarā vienam ar otru, lai produkts būtu drošs, lai cilvēki to varētu pieskarties un ar tiem mijiedarboties. Sprieguma problēmas var izraisīt elektriskus apdegumus un triecienus, kā arī izstrādājuma darbības traucējumus un “izkušanu”. Ražotāji bieži izmanto voltmetrus pirms to izstrādājumu pabeigšanas, lai pārliecinātos, ka tie atbilst regulējošajiem likumiem un produktu kodiem, un lielākām ierīcēm, piemēram, ģeneratoriem, šīs ierīces bieži ir iebūvētas vadības paneļos, lai īpašnieki varētu sekot līdzi enerģijas strāvai darbības laikā. Pārnēsājamie modeļi ir populāri elektriķu un remontdarbu darbinieku vidū, kuriem ir jāsaprot, kā ierīce apstrādā enerģiju pirms tās uzstādīšanas vai darba ar to. Digitālās versijas parasti tiek uzskatītas par labākām par vecākiem analogajiem modeļiem, lai gan abas darbojas aptuveni vienādi; lielākā atšķirība parasti ir tas, kā izvade tiek tulkota un parādīta.
Pamatmērķis
Voltmetrus izmanto, lai izmērītu sprieguma pieaugumu vai zudumu starp diviem ķēdes punktiem, un tie uztver gan maiņstrāvas (AC), gan līdzstrāvas (DC) izejas. Digitālie modeļi, kurus dažreiz sauc par DVM, ir elektroniski un parasti tiek uzskatīti par modernākiem un uzlabotākiem nekā vecāki analogie modeļi, taču tiem ir vienādi mērķi un pamata funkcionalitāte, proti, mērījumu nolasījumu attēlošana dažādos intervālos. Izpratne par spriegumu ir patiešām svarīga ikvienam, kas veic elektrisko darbu, bet volti, tāpat kā pašas elektriskās strāvas, patiesībā nav redzami ar acīm. Digitālā rīka izmantošana ir ātrs un efektīvs veids, kā pārliecināties, ka viss darbojas tā, kā vajadzētu, kā arī diagnosticēt problēmas.
Kā tie darbojas
Lielākā daļa voltmetru ir salīdzinoši vienkārši, ja runa ir par pamata uzbūvi. Tie parasti ir nedaudz mazi un sastāv no pamata shēmas un diviem vadu vadiem, kas paredzēti pievienošanai jebkuram pārbaudāmajam. Mērītāja pozitīvajam spailem jābūt pievienotam vistuvāk barošanas avotam, bet negatīvajam pēc ķēdes pārbaudes.
Digitālais voltmetrs parasti sastāv no analogā-digitālā pārveidotāja (A/D) ar digitālo displeju. Sākotnēji gandrīz visas šāda veida ierīces bija “analogas”, kas būtībā nozīmē, ka nolasījuma mērīšanai tās izmantoja noteikta veida fiziskas īpašības, parasti ciparnīcu un bultiņu. Digitālās versijas parasti elektroniskā ekrānā rada skaitļus vai procentus. Tomēr vairumā gadījumu tie darbojas vienādi, kad runa ir par sprieguma nolasīšanu.
Salīdzinājums ar analogajiem modeļiem
Viena no pirmajām lietām, ko digitālā ierīce darīs, ir pārveidot analogo ciparu kodā, kas ir proporcionāls signāla lielumam. Spriegumi no pivovoltiem līdz megavoltiem ir izmērāmi, lai gan skala parasti ir milivoltos, voltos vai kilovoltos. Var izmērīt arī frekvences no nulles līdz vairākiem megaherciem.
Salīdzinot ar analogajām ierīcēm, digitālajām ierīcēm ir vairākas priekšrocības. Acīmredzamākā priekšrocība ir lietošanas vienkāršība, lasot digitālo displeju. Elektriskie pastiprinātāji un vājinātāji paplašina izmērāmos diapazonus, un digitālajam modelim ir izcila izšķirtspēja un augstāka precizitātes pakāpe plus vai mīnus 0.5% robežās. Tas arī norāda uz negatīvu lielumu, ja polaritāte ir mainīta. Analogie skaitītāji ir trauslāki un mēdz būt jutīgāki pret bojājumiem.
Fiksētās vienības
Daudzām lielākām ierīcēm faktiski ir pievienoti DVM, parasti to vadības paneļiem. Daudzos DVM ir integrētas izejas datu uzraudzībai, kontrolei, pārsūtīšanai un drukāšanai. Daži no visizplatītākajiem laboratorijas un komerciālajiem lietojumiem ir elektromehāniskās iekārtas ar strāvu, kas plūst caur vadiem un ķēdēm, ģeneratori un medicīnas iekārtas, piemēram, rentgena iekārtas. Visos šajos gadījumos rīks palīdz tehniķiem ātri pārliecināties, vai iekārtas spriegums ir pareizā un drošā diapazonā.
Uzlabotas sistēmas bieži ir savienotas ar datoriem, kas ļauj automatizēt, optimizēt procesus un novērst darbības traucējumus un nodrošināt kritiskas atteices drošību. Ķīmiskās rūpnīcas var pārveidot mērījumus spriegumam un kontrolēt un uzraudzīt temperatūru, spiedienu, līmeni vai plūsmu. Remontdarbinieki un citi operatori var izmantot rādījumus arī diagnostikai, bieži vien, lai identificētu problēmas, pirms tās kļūst pārāk nopietnas.
Pārnēsājamas opcijas
Elektriķiem un citiem elektronikas speciālistiem dažreiz ir pārnēsājamas versijas, kuras var pievienot lielākām ierīcēm, lai lasītu vairāk, atrodoties ceļā. Automehāniķi bieži izmanto arī specializētas voltmetra ierīces, lai pārbaudītu automašīnu akumulatorus. Pārnēsājamas vai rokas ierīces, piemēram, digitālais multimetrs (DMM), var apvienot vairākas funkcijas vienā instrumentā; daudzi var izmērīt ne tikai spriegumu, bet arī strāvu un pretestību. Šādas lietas ir svarīgi zināt pirms jebkādu ierīču remonta vai izjaukšanas, un tās var izmantot arī problēmu diagnosticēšanai tāpat kā fiksēts voltmetrs.