Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Los voltímetros electrónicos son los más utilizados hoy en día, con el avance de los dispositivos semiconductores se están volviendo cada vez más populares. Ahora, ¿por qué usamos voltímetros electrónicos en lugar de tener disponibles voltímetros electromecánicos baratos? La respuesta es que poseen ciertas ventajas para que sean populares. Hay muchos tipos de voltímetros electrónicos disponibles y, en consecuencia, elegimos lo que queremos. Estos tipos de voltímetros se construyen mediante el uso de medidores PMMC, rectificadores, divisores de voltaje , amplificadores, de modo que la corriente sea directamente proporcional al par deflector.
Indice de contenidos
Descripción de los componentes utilizados en el voltímetro de CC
Diodo
El diodo es un dispositivo de dos terminales que es capaz de bloquear la corriente cuando está en condición de polarización inversa. Conduce cuando está en estado de polarización directa. Entonces, esta disposición se usa cuando queremos averiguar el promedio del voltaje de CA.
Primero se rectifica el voltaje de CA y luego tenemos que conectar un instrumento PMMC para medir el voltaje promedio .
Transistor
El transistor es un dispositivo de tres terminales que se utiliza con fines de amplificación. Cuando se aplica una señal a su base, la señal es amplificada por ella, ya que tiene una resistencia de entrada baja y una resistencia de salida alta cuando se conecta a la región activa.
También se puede operar como interruptor. Tiene tres modos de funcionamiento, a saber:
- Región activa.
- Región de saturación.
- Región de corte.
En la región activa tiene su entrada con polarización directa y la salida con polarización inversa.
En la región de saturación, tanto la entrada como la salida están en modo de polarización directa.
En la región de corte, la entrada y la salida están en estado polarizado inverso.
Sin embargo, el transistor tiene una pérdida de potencia considerable, por lo que utilizamos el transistor que tiene una alta impedancia de entrada. Los tipos de transistores que se utilizan cuando la pérdida tiene que ser baja son:
transistor de efecto de campo o FET y transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico o MOSFET.
Amplificador
Para una señal pequeña tenemos que usar un amplificador para medirla. El amplificador genera la potencia requerida para los instrumentos de medición, de modo que no habrá ningún efecto de carga en el circuito y la señal original se retiene también después de la medición. Sin el uso de amplificadores, no podemos medir señales muy pequeñas que se usan típicamente en circuitos de comunicación donde el nivel de voltaje y los niveles de potencia son muy pequeños.
Divisor de voltaje
El divisor de voltaje se proporciona para tener la toma de voltaje. Suponga que el voltaje que queremos es menor, entonces buscamos el divisor de voltaje conectando la resistencia en serie y la salida se toma a través del resistor deseado . Además, si queremos ajustar el voltaje de compensación, también podemos proporcionar una disposición de tipo potenciómetro para anular la compensación.
Medidor PMMC
El instrumento se utiliza para indicar el movimiento del instrumento que debe medir la corriente en el circuito. En este tipo de circuito, utilizamos una suspensión tensa, pero en el caso de los otros tipos de medición, utilizamos disposiciones de cojinetes de pivote y joya. Esto se llama modo de operación analógico, sin embargo, si queremos datos digitales, tenemos que usar un convertidor A / D para tener la lectura digital. La principal ventaja de la disposición tensada y de suspensión es que no necesitamos cojinetes joya y el elemento móvil está equilibrado. El cojinete de joya tiene ciertas desventajas, como que la fricción se debe más a pivotes dañados o resortes de control distorsionados.
Voltímetro de tubo de vacío con diodo de lectura promedio
El circuito se utiliza para medir el promedio de voltaje CA. El valor de R debe ser muy alto para tener casi toda la caída de voltaje en la resistencia para que pueda alimentarse al amplificador y al medidor.
Ventajas
- Construcción sencilla.
- Alta resistencia en la entrada por lo que el consumo de energía es menor.
Desventajas
- Ancho de banda bajo.
- Operación no lineal cuando el voltaje es bajo.
Diferencia Tipo de amplificador Voltímetro electrónico
El principio principal del amplificador diferencial es que amplifica la diferencia de la señal aplicada en ambos extremos. Aquí, se usa un transistor, pero para obtener mejores resultados, también podemos usar FET . En el terminal de salida podemos conectar un medidor PMMC para obtener la lectura. El transistor debe coincidir perfectamente para que obtengamos un desplazamiento cero, si no coinciden, se puede hacer un desplazamiento nulo mediante el uso de un divisor de voltaje en V cc. Cuando un medidor PMMC está conectado a la salida y el voltaje que se aplica en un extremo y la base del transistor 2 está conectado a tierra, por ejemplo, el medidor se desviará en proporción al voltaje aplicado en la base del primer transistor, por lo que obtenemos la lectura en el medidor. . La resistencia se puede conectar en serie con el medidor PMMC para limitar la corriente.
Ventajas del voltímetro electrónico
Detección de señal de bajo nivel
Si los niveles de señal eran bajos, los otros tipos de instrumentos de deflexión mecánica producen un efecto de carga que significa que el instrumento consumirá una cantidad apreciable de energía y existe una alta probabilidad de que se pierda la señal, pero los instrumentos electrónicos no lo son. capaz de proporcionar energía para que podamos medir un voltaje en términos de microvoltios también.
Bajo consumo de
energía La energía consumida por estos instrumentos es baja ya que pueden proporcionar una impedancia de entrada muy alta de hasta unos pocos cientos de megaohmios, por lo que la corriente en el circuito es muy pequeña y, por lo tanto, la pérdida de energía también se reduce.
Rango de alta frecuencia
En el voltímetro electrónico, la medición es casi independiente de la frecuencia de operación. Tienen un rango muy alto de frecuencias operativas de hasta unos pocos Mega Hertz. La respuesta de frecuencia es mucho más amplia ya que la capacitancia del circuito de entrada es muy pequeña.
Desventajas del voltímetro electrónico
Alto costo
El costo de los voltímetros electrónicos es muy alto ya que hay muchos componentes involucrados, como un diodo, transistores, resistencias, etc. Por otro lado, los instrumentos PMMC tienen un bajo costo.
Daños
Como sabemos, en el caso de los circuitos electrónicos , si un componente se daña de alguna manera, entonces se debe reemplazar todo el circuito, esta desventaja también es válida en el voltímetro electrónico .
