Ein digitales Voltmeter ist ein Gerät, das von vielen Elektrikern und mechanischen Herstellern verwendet wird, um die relative Ausgangsspannung verschiedener elektronischer Geräte zu messen. Die meisten Elektronikgeräte erhalten Strom durch eine Reihe von Spannungsströmen, die durch sie hindurchfließen. Diese können entweder negativ oder positiv geladen sein und müssen normalerweise im Gleichgewicht miteinander existieren, damit das Produkt für den Menschen sicher ist und mit ihm interagiert werden kann. Spannungsprobleme können zu elektrischen Verbrennungen und Schlägen sowie zu Fehlfunktionen und „Einschmelzen“ des Produkts führen. Hersteller verwenden oft Voltmeter, bevor ihre Produkte fertig gestellt sind, um sicherzustellen, dass sie den geltenden Gesetzen und Produktcodes entsprechen, und größere Geräte wie Generatoren haben diese Geräte oft in ihre Schalttafeln eingebaut, damit Besitzer den Energiestrom während des Betriebs verfolgen können. Tragbare Modelle sind bei Elektrikern und Reparaturpersonal beliebt, die wissen müssen, wie ein Gerät Energie verarbeitet, bevor sie es installieren oder daran arbeiten. Digitale Versionen werden in der Regel älteren analogen Modellen überlegen angesehen, obwohl beide in etwa gleich funktionieren; der größte Unterschied besteht normalerweise darin, wie die Ausgabe übersetzt und angezeigt wird.
Grundlegender Zweck
Voltmeter werden verwendet, um die Spannungsverstärkung oder den Spannungsverlust zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis zu messen, und sie erfassen sowohl Wechselstrom (AC) als auch Gleichstrom (DC) Ausgänge. Digitale Modelle, die manchmal als DVMs bezeichnet werden, sind elektronisch und gelten normalerweise als moderner und fortschrittlicher als ältere analoge Gegenstücke, haben jedoch die gleichen Ziele und die gleiche Grundfunktionalität, nämlich die Anzeige von Messwerten in verschiedenen Intervallen. Das Verständnis der Spannung ist für jeden, der elektrische Arbeiten verrichtet, wirklich wichtig, aber Volt, wie auch elektrische Ströme selbst, können nicht mit den Augen gesehen werden. Die Verwendung eines digitalen Tools ist ein schneller und effizienter Weg, um sicherzustellen, dass alles so läuft, wie es sollte, und um Probleme zu diagnostizieren.
Wie sie arbeiten
Die meisten Voltmeter sind im Grundaufbau relativ einfach. Sie sind normalerweise etwas klein und bestehen aus einer Grundschaltung und zwei Drähten, die an alles angeschlossen werden sollen, was getestet wird. Der Pluspol des Messgeräts sollte am nächsten an der Stromversorgung angeschlossen werden, und der Minuspol sollte nach dem Test des Stromkreises angeschlossen werden.
Ein digitales Voltmeter besteht typischerweise aus einem Analog-Digital-Wandler (A/D) mit einer Digitalanzeige. Ursprünglich waren fast alle diese Arten von Geräten „analog“, was im Grunde bedeutet, dass sie eine Art physikalischer Eigenschaften zur Messung der Anzeige verwendeten, normalerweise ein Zifferblatt und einen Pfeil. Digitale Versionen erzeugen normalerweise eine Zahl oder einen Prozentsatz auf einem elektronischen Bildschirm. In den meisten Fällen funktionieren die beiden jedoch auf die gleiche Weise, wenn es darum geht, die Spannung tatsächlich abzulesen.
Vergleich mit analogen Modellen
Eines der ersten Dinge, die ein digitales Gerät tut, ist die Umwandlung des analogen in einen digitalen Code, der proportional zur Größe des Signals ist. Spannungen von Picovolt bis Megavolt sind messbar, obwohl die Skala normalerweise in Millivolt, Volt oder Kilovolt skaliert. Es können auch Frequenzen zwischen null und mehreren Megahertz gemessen werden.
Digitale Geräte haben gegenüber ihren analogen Pendants eine Reihe von Vorteilen. Der offensichtlichste Vorteil ist die einfache Bedienung beim Ablesen der Digitalanzeige. Elektrische Verstärker und Dämpfungsglieder erweitern die messbaren Bereiche, und ein digitales Modell hat eine überlegene Auflösung und eine höhere Genauigkeit von plus oder minus 0.5%. Es zeigt auch eine negative Größe an, wenn die Polarität umgekehrt ist. Analoge Messgeräte sind empfindlicher und neigen dazu, anfälliger für Beschädigungen zu sein.
Feste Einheiten
Bei vielen größeren Geräten sind tatsächlich DVMs verkabelt, normalerweise mit ihren Bedienfeldern. Viele DVMs integrieren Ausgänge zum Überwachen, Steuern, Übertragen und Drucken von Daten. Einige der gebräuchlichsten Labor- und kommerziellen Anwendungen umfassen elektromechanische Maschinen, bei denen ein Strom durch Drähte und Schaltkreise fließt, Generatoren und medizinische Geräte wie Röntgengeräte. In all diesen Fällen hilft das Tool den Technikern, schnell sicherzustellen, dass die Spannung des Geräts im richtigen und sicheren Bereich liegt.
Fortschrittliche Systeme sind oft mit Computern verbunden, was die Automatisierung, die Optimierung von Prozessen und die Vermeidung von Fehlfunktionen und kritischen Ausfallsicherheiten ermöglicht. Chemieanlagen können Messwerte in Spannung umwandeln und Temperatur, Druck, Füllstand oder Durchfluss steuern und überwachen. Reparaturpersonal und andere Bediener können die Anzeigen auch diagnostisch verwenden, um Probleme häufig zu erkennen, bevor sie zu schwerwiegend werden.
Tragbare Optionen
Elektriker und andere Elektronikexperten tragen manchmal tragbare Versionen, die an größeren Geräten befestigt werden können, um sie unterwegs zu lesen. Automechaniker verwenden oft auch spezielle Voltmeter-Geräte, um Autobatterien zu überprüfen. Tragbare oder tragbare Geräte, wie beispielsweise das Digitalmultimeter (DMM), können mehrere Funktionen in einem Instrument vereinen; viele können nicht nur Spannung, sondern auch Strom und Widerstand messen. Diese Dinge sind wichtig zu wissen, bevor Sie mit Reparaturen oder dem Zerlegen von Geräten beginnen, und können auch zur Diagnose von Problemen verwendet werden, wie dies mit einem fest installierten Voltmeter der Fall wäre.