Un voltmetro vettoriale è un tipo di apparecchiatura di prova elettrica che indica sia il livello che la differenza di fase tra il primo e il secondo ingresso. È un voltmetro specializzato in grado di misurare le proprietà del vettore. Un voltmetro vettoriale fa parte di un’ampia gamma di apparecchiature di prova note come misuratori vettoriali. I contatori vettoriali si trovano solitamente nei laboratori di progettazione elettrica e nei pannelli di monitoraggio speciali.
Vettore e scalare sono due rappresentazioni comuni di quantità del mondo reale di varie entità. L’unità scalare non ha direzione o la direzione è implicita. Ad esempio, una massa di 11 libbre (5 kg), uno scalare, avrà un peso di 5 kg, un vettore. La direzione del peso di 5 kg è implicita verso il basso, e anche il peso di un oggetto è un vettore perché il peso è una forza che punta verso il basso.
Le quantità scalari hanno solo grandezza, mentre le quantità vettoriali hanno sia grandezza che direzione. Quando la tensione di una batteria da 1.5 volt (V) viene misurata con un voltmetro, il risultato viene letto come “1.5 V positivo”. Quando un’altra batteria viene misurata in serie, il risultato può essere letto come “3.0 V positivo”. Se una batteria nel collegamento in serie è stata invertita, la lettura diventa 0 V. Questo è chiamato cancellazione del vettore.
La cancellazione del vettore si verifica quando due vettori della stessa grandezza ma di direzione opposta vengono sommati. I vettori possono aggiungersi o annullarsi a vicenda in tutto o in parte. I vettori del mondo reale non saranno esattamente in fase o fuori fase. La differenza di fase varierà da 0 a 360 gradi.
Un voltmetro vettoriale è in grado di misurare la differenza vettoriale tra due sorgenti di tensione. Un esempio è una fonte di alimentazione trifase in cui le tre uscite hanno una differenza di fase di 120 gradi l’una rispetto all’altra. Un voltmetro vettoriale sarà in grado di confermare la differenza di fase tra le uscite. Si può ottenere anche la cosiddetta tensione fase-neutro.
I componenti reattivi nei circuiti elettrici ed elettronici producono uno sfasamento nei segnali variabili nel tempo che vengono introdotti. Uno sfasamento può essere compreso tra 0 e 360 gradi. Le correnti e le tensioni nei condensatori o condensatori e negli induttori tendono ad avere differenze di fase di 90 gradi. Questi componenti reattivi in varie combinazioni di circuiti producono un’ampia gamma di possibili differenze di fase a frequenze diverse.
Un altro uso del voltmetro vettoriale è la misura della frequenza e della risposta di fase degli amplificatori elettronici. La risposta in frequenza dell’apparecchiatura può essere tracciata misurando e tracciando i livelli di ingresso e uscita a varie frequenze di prova. Misurando la relazione di fase di ingresso e uscita a varie frequenze, la risposta di fase può anche essere tracciata come guida nell’implementazione di stadi circuitali aggiuntivi per ottenere le caratteristiche complessive desiderate.