Un voltmetro digitale è un dispositivo utilizzato da molti elettricisti e produttori meccanici per misurare la relativa tensione di uscita di vari apparecchi elettronici. La maggior parte dei dispositivi elettronici riceve energia attraverso una serie di correnti di tensione che li attraversano. Questi possono essere caricati negativamente o positivamente e di solito devono esistere in equilibrio l’uno con l’altro affinché il prodotto sia sicuro per gli esseri umani da toccare e con cui interagire. I problemi di tensione possono causare ustioni e scosse elettriche, nonché malfunzionamenti del prodotto e “fusione”. I produttori spesso usano i voltmetri prima che i loro prodotti siano completati per essere sicuri che siano conformi alle leggi vigenti e ai codici dei prodotti, e gli elettrodomestici più grandi come i generatori spesso hanno questi dispositivi integrati nei loro pannelli di controllo in modo che i proprietari possano tenere traccia delle correnti di energia durante il funzionamento. I modelli portatili sono popolari tra gli elettricisti e il personale di riparazione che hanno bisogno di capire come un dispositivo sta elaborando l’energia prima di installarlo o lavorarci. Le versioni digitali sono generalmente considerate superiori ai vecchi modelli analogici, sebbene entrambi funzionino più o meno allo stesso modo; la differenza più grande è solitamente come l’output viene tradotto e visualizzato.
Scopo di base
I voltmetri vengono utilizzati per misurare il guadagno o la perdita di tensione tra due punti in un circuito e catturano sia le uscite in corrente alternata (CA) che in corrente continua (CC). I modelli digitali, a volte chiamati DVM, sono elettronici e di solito sono considerati più moderni e avanzati rispetto alle vecchie controparti analogiche, ma hanno gli stessi obiettivi e le stesse funzionalità di base, ovvero visualizzare una lettura delle misurazioni a vari intervalli. Comprendere la tensione è davvero importante per chiunque faccia lavori elettrici, ma i volt, come le correnti elettriche stesse, non possono essere effettivamente visti con gli occhi. L’utilizzo di uno strumento digitale è un modo rapido ed efficiente per assicurarsi che tutto funzioni come dovrebbe, nonché per diagnosticare i problemi.
Come funzionano
La maggior parte dei voltmetri è relativamente semplice quando si tratta di costruzione di base. Di solito sono un po’ piccoli e consistono in un circuito di base e due fili conduttori che devono essere collegati a qualsiasi cosa venga testata. Il terminale positivo del misuratore deve essere collegato più vicino all’alimentazione e il terminale negativo deve essere collegato dopo il circuito da testare.
Un voltmetro digitale è tipicamente costituito da un convertitore analogico-digitale (A/D) con un display digitale. In origine, quasi tutti questi tipi di dispositivi erano “analogici”, il che significa sostanzialmente che utilizzavano una qualche forma di qualità fisiche per misurare la lettura, di solito un quadrante e una freccia. Le versioni digitali in genere producono un numero o una percentuale su uno schermo elettronico. Nella maggior parte dei casi, però, i due funzionano allo stesso modo quando si tratta di leggere effettivamente la tensione.
Confronto con i modelli analogici
Una delle prime cose che farà un dispositivo digitale è convertire l’analogico in un codice digitale proporzionato alla grandezza del segnale. Le tensioni da picovolt a megavolt sono misurabili, anche se la scala di solito si laurea in millivolt, volt o kilovolt. Possono essere misurate anche frequenze comprese tra zero e diversi megahertz.
I dispositivi digitali presentano numerosi vantaggi rispetto alle loro controparti analogiche. Il vantaggio più evidente è la facilità d’uso durante la lettura del display digitale. Gli amplificatori e gli attenuatori elettrici estendono gli intervalli misurabili e un modello digitale ha una risoluzione superiore e un ordine di precisione superiore entro più o meno 0.5%. Indica anche una quantità negativa quando la polarità è invertita. I misuratori analogici sono più fragili e tendono ad essere più suscettibili ai danni.
Unità fisse
Molti dispositivi più grandi hanno effettivamente DVM cablati, di solito ai loro pannelli di controllo. Molti DVM integrano uscite per il monitoraggio, il controllo, la trasmissione e la stampa dei dati. Alcune delle applicazioni commerciali e di laboratorio più comuni includono macchinari elettromeccanici con una corrente che scorre attraverso fili e circuiti, generatori e apparecchiature mediche come le macchine a raggi X. In tutti questi casi lo strumento aiuta i tecnici a verificare rapidamente che la tensione dell’apparecchiatura rientri nell’intervallo corretto e sicuro.
I sistemi avanzati sono spesso collegati ai computer, consentendo l’automazione, l’ottimizzazione dei processi e la prevenzione di malfunzionamenti e sicurezze in caso di guasti critici. Gli impianti chimici possono convertire le misurazioni in tensione e controllare e monitorare la temperatura, la pressione, il livello o il flusso. Il personale di riparazione e altri operatori possono anche utilizzare le letture in modo diagnostico, spesso per identificare i problemi prima che diventino troppo seri.
Opzioni portatili
Elettricisti e altri esperti di elettronica a volte portano versioni portatili che possono essere collegate ad apparecchi più grandi per una lettura più in movimento. I meccanici automobilistici utilizzano spesso anche dispositivi voltmetrici specializzati per controllare le batterie delle auto. I dispositivi portatili o portatili, come il multimetro digitale (DMM), ad esempio, possono combinare diverse funzioni in un unico strumento; molti possono misurare non solo la tensione, ma anche la corrente e la resistenza. Questo genere di cose è importante sapere prima di iniziare qualsiasi riparazione o smontare qualsiasi dispositivo e può anche essere usato per diagnosticare problemi come potrebbe fare un voltmetro fisso.