Un voltímetro vectorial es un tipo de equipo de prueba eléctrico que indica tanto el nivel como la diferencia de fase entre la primera y la segunda entrada. Es un voltímetro especializado que puede medir propiedades vectoriales. Un voltímetro vectorial es parte de una amplia gama de equipos de prueba conocidos como medidores vectoriales. Los medidores vectoriales se encuentran generalmente en laboratorios de diseño eléctrico y paneles de monitoreo especiales.
Vector y escalar son dos representaciones comunes de cantidades del mundo real de varias entidades. La unidad escalar no tiene dirección o la dirección está implícita. Por ejemplo, una masa de 11 kg (5 lb), un escalar, tendrá un peso de 5 kg, un vector. La dirección del peso de 5 kg se implica hacia abajo, y el peso de un objeto también es un vector porque el peso es una fuerza que apunta hacia abajo.
Las cantidades escalares solo tienen magnitud, mientras que las cantidades vectoriales tienen magnitud y dirección. Cuando se mide el voltaje de una batería de 1.5 voltios (V) con un voltímetro, el resultado se lee como «1.5 V positivo». Cuando se mide otra batería en serie, el resultado puede leerse como «3.0 V positivo». Si se invierte una batería en la conexión en serie, la lectura se convierte en 0 V. Esto se denomina cancelación de vector.
La cancelación de vectores ocurre cuando se suman dos vectores de la misma magnitud pero en dirección opuesta. Los vectores pueden sumarse o cancelarse total o parcialmente. Los vectores del mundo real no estarán exactamente en fase o fuera de fase. La diferencia de fase variará de 0 a 360 grados.
Un voltímetro vectorial puede medir la diferencia vectorial entre dos fuentes de voltaje. Un ejemplo es una fuente de alimentación trifásica donde las tres salidas tienen una diferencia de fase de 120 grados entre sí. Un voltímetro vectorial podrá confirmar la diferencia de fase entre las salidas. También se puede obtener la denominada tensión de fase a neutro.
Los componentes reactivos en los circuitos eléctricos y electrónicos producen un cambio de fase en las señales que varían en el tiempo que se introducen. Un cambio de fase puede estar entre 0 y 360 grados. Las corrientes y voltajes en condensadores o condensadores y en inductores tienden a tener diferencias de fase de 90 grados. Estos componentes reactivos en varias combinaciones de circuitos producen una amplia gama de posibles diferencias de fase a diferentes frecuencias.
Otro uso del voltímetro vectorial es la medición de la respuesta de frecuencia y fase de amplificadores electrónicos. La respuesta de frecuencia del equipo se puede trazar midiendo y trazando los niveles de entrada y salida en varias frecuencias de prueba. Midiendo la relación de fase de entrada y salida a varias frecuencias, la respuesta de fase también puede trazarse como una guía para implementar etapas de circuito adicionales para obtener las características generales deseadas.