DC Voltmetreler

DC voltmetre, herhangi iki elektrik devresi noktasındaki DC voltajını ölçmek için kullanılan bir ölçüm cihazıdır. Kalıcı Mıknatıslı Hareketli Bobin (PMMC) galvanometre ile seri olarak bir direnç yerleştirirsek, tüm kombinasyon birlikteDC voltmeter.

DC voltmetrede kullanılan seri direnç, seri çarpan direnci veya basitçe çarpan olarak da adlandırılır. Temel olarak, sayaç akımının tam ölçek sapma değerini aşmasını önlemek için galvanometreden geçen akım miktarını sınırlar. circuit diagram DC voltmetre aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Bu DC voltmetreyi, DC voltajının ölçülecek olduğu bir elektrik devresinin iki noktasına yerleştirmeliyiz.

Uygulamak KVL yukarıdaki devrenin döngüsü etrafında.

$ V-I_ {m} R_ {se} -I_ {m} R_ {m} = 0 $ (Denklem 1)

$$ \ Rightarrow V-I_ {m} R_ {m} = I_ {m} R_ {se} $$

$$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V-I_ {m} R_ {m}} {I_ {m}} $$

$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V} {I_ {m}} - R_ {m} $ (Denklem 2)

Nerede,

$ R_ {se} $ seri çarpan direncidir

$ V $, ölçülecek tam DC voltaj aralığıdır

$ I_ {m} $ tam ölçekli sapma akımıdır

$ R_ {m} $ galvanometrenin iç direncidir

Ölçülecek olan tam aralıklı DC voltajı, $ V $ ve galvanometre boyunca DC voltaj düşüşü, $ V_ {m} $ olarak bilinir multiplying factor, m. Matematiksel olarak şu şekilde temsil edilebilir:

$ m = \ frac {V} {V_ {m}} $ (Denklem 3)

Denklem 1'den aşağıdaki denklemi alacağız full range DC voltage bu ölçülecek, $ V $.

$ V = I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m} $ (Denklem 4)

DC voltage dropgalvanometre boyunca, $ V_ {m} $ tam ölçekli sapma akımının, $ I_ {m} $ ve galvanometrenin iç direncinin, $ R_ {m} $ çarpımıdır. Matematiksel olarak şu şekilde yazılabilir:

$ V_ {m} = I_ {m} R_ {m} $ (Denklem 5)

SubstituteDenklem 3'teki Denklem 4 ve Denklem 5.

$$ m = \ frac {I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m}} {I_ {m} R_ {m}} $$

$ \ Rightarrow m = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} + 1 $

$ \ Rightarrow m-1 = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} $

$ R_ {se} = R_ {m} \ left (m-1 \ right) $ (Denklem 6)

Bulabiliriz value of series multiplier resistance Mevcut verilere göre Denklem 2 veya Denklem 6 kullanılarak.

Çok Aralıklı DC Voltmetre

Önceki bölümde, PMMC galvanometre ile seri olarak bir çarpan direnci yerleştirilerek elde edilen DC voltmetreyi tartışmıştık. Bu DC voltmetre, ölçmek için kullanılabilir.particular range DC voltajları.

DC voltmetreyi DC voltajlarını ölçmek için kullanmak istiyorsak multiple ranges, o zaman tek çarpan direnci yerine birden çok paralel çarpan direnci kullanmalıyız ve bu direnç kombinasyonunun tamamı PMMC galvanometre ile seri halindedir. circuit diagram Çok aralıklı DC voltmetre aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Bunu yerleştirmeliyiz multi range DC voltmeterGerekli aralıktaki DC voltajının ölçülecek olduğu bir elektrik devresinin iki noktası boyunca. Anahtarları ilgili çarpan direncine bağlayarak istenen voltaj aralığını seçebiliriz.

$ M_ {1}, m_ {2}, m_ {2} $ ve $ m_ {4} $ multiplying factorsDC voltmetrenin tam aralıktaki DC gerilimlerini sırasıyla $ V_ {1}, V_ {2}, V_ {3} $ ve $ V_ {4} $ olarak ölçüldüğünü düşündüğümüzde. Her çarpan faktöre karşılık gelen formüller aşağıdadır.

$$ m_ {1} = \ frac {V_ {1}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {2} = \ frac {V_ {2}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {3} = \ frac {V_ {3}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {4} = \ frac {V_ {4}} {V_ {m}} $$

Yukarıdaki devrede, dört series multiplier resistors$ R_ {se1}, R_ {se2}, R_ {se3} $ ve $ R_ {se4} $. Bu dört dirence karşılık gelen formüller aşağıdadır.

$$ R_ {se1} = R_ {m} \ sol (m_ {1} -1 \ sağ) $$

$$ R_ {se2} = R_ {m} \ sol (m_ {2} -1 \ sağ) $$

$$ R_ {se3} = R_ {m} \ sol (m_ {3} -1 \ sağ) $$

$$ R_ {se4} = R_ {m} \ sol (m_ {4} -1 \ sağ) $$

Bu nedenle, yukarıdaki formülleri kullanarak her seri çarpan direncinin direnç değerlerini bulabiliriz.