Fundamentos do princípio básico de trabalho

Diferença de Potencial e Lei de Ohm

A essência da medição de potencial é medir a diferença de potencial entre dois pontos. De acordo com a Lei de Ohm (V = IR), quando a corrente I passa pela resistência R, as duas extremidades da resistência produzem uma tensão V. O medidor de potencial reflete a diferença de potencial detectando sinais de tensão no circuito.

Conexão de circuito

Medição em paralelo: o medidor deve ser conectado em paralelo ao circuito a ser medido, quando a resistência interna do medidor deve ser grande o suficiente (idealmente infinita) para evitar desvios causando erros de medição.

Correspondência de impedância: para reduzir o impacto no circuito medido, a impedância de entrada do medidor é geralmente projetada para ser alta (por exemplo, a impedância de entrada do intervalo de tensão do multimetro pode ser superior a 10MΩ).

Princípio de funcionamento do medidor de potencial comum

1. Multimedidor de ponteiro (perfil de tensão)

Princípio da cabeça de superfície magnetoelétrica: o uso do princípio da desvio de força da bobina de alimentação no campo magnético, reflete o tamanho da corrente pelo ângulo de desvio do ponteiro da cabeça de superfície, combinando a resistência em série (resistência de tensão parcial) para converter a corrente em valores de tensão.

Circuito de divisão de tensão: a resistência de diferentes valores de resistência é conectada em série para ampliar o alcance da medição da tensão (por exemplo, o intervalo de tensão de corrente contínua, o intervalo de tensão de corrente alterna).

Multimedidor Digital (DMM)

Conversão Analógica (ADC):

A tensão medida entra no chip ADC após a divisão de tensão ou decadência e converte o sinal de tensão analógica em sinal digital.

Os sinais digitais são calculados pelo processador e exibidos como valores de tensão (por exemplo, na tela LCD).

Oscilloscópio (função de medição de tensão)

Display de forma de onda e medição de tensão:

O sinal de tensão é introduzido no osciloscópio através de uma sonda que, após amplificação, mostra a forma de onda da tensão ao longo do tempo em uma tela (como CRT ou LCD).

Os valores de tensão são calculados com escala vertical (VOLTS/DIV) e amplitude de forma de onda para medir tensões de corrente contínua, CA ou pulsação.

III. Pontos técnicos essenciais

Desenho anti-interferência:

Ao medir potenciais fracos (por exemplo, níveis de milivolts), é necessário proteger contra interferências eletromagnéticas (por exemplo, uso de cabos blindados, aterrizamento) para evitar que o ruído ambiental afete os resultados da medição.

Escolha a quantidade:

Escolha o intervalo adequado de acordo com o tamanho da tensão medida para evitar danos ao instrumento ou distorções de medição causadas pela sobrecarga (por exemplo, a função de medição automática do multimetro digital).

IV. Aplicações

Detecção de circuitos eletrônicos: medir a tensão de ambos os componentes, a tensão de saída de energia, etc.

Pesquisa científica e laboratório: O diferencial de potencial de alta precisão é usado em experimentos eletroquímicos (por exemplo, medição de potencial de eletrodos), captação de sinais de sensores, etc.

Indústria e manutenção: Os osciloscópios são usados ​​para detectar formas de onda de tensão dinâmica em circuitos (por exemplo, sinais de pulso, sinais de corrente alterna).

Resumo

O núcleo do medidor de potencial é a conversão da diferença de potencial em quantidades físicas legíveis (como desvio do ponteiro, exibição digital, forma de onda, etc.) através do projeto de circuito e da conversão de sinal, cuja precisão e aplicabilidade dependem da resistência interna, da capacidade anti-interferência e da escolha do método de medição. Em aplicações práticas, é necessário escolher o tipo de instrumento adequado de acordo com o cenário e prestar atenção às especificações operacionais para garantir a precisão da medição.