Voltmetre

Devre üzerinde voltmetre kullanımı

Voltmetre, bir elektrik devresinde iki nokta arasındaki potansiyel farkı (gerilimi) ölçmek için kullanılan ölçüm aletidir. Voltmetre, potansiyel farkı ölçülecek iki nokta arasına devreye paralel olacak şekilde bağlanmalıdır. Voltmetre devre üzerinde bir yuvarlak içine yazılan 'V' harfi ile gösterilmektedir. Birimi volttur.

Voltmetrenin iç direnci çok yüksek bir değere sahip olduğu için voltmetre devreye paralel bağlandığında üzerinden geçen akım çok küçük bir değerdedir. Bu sayede ölçüm yapılmak istenen uçlar arasında akım değerini değiştirmeden potansiyel fark ölçümü gerçekleşmektedir. Eğer voltmetre devreye seri bağlanırsa iç direnci yüksek olduğu için voltmetre üzerinde gerilim düşümü meydana gelmektedir. Bunun sonucu ölçüm sonucu hatalı çıkmaktadır ve devrede açık devre durumu oluşmaktadır.

Voltmetrelerin analog ve dijital göstergeli türleri vardır.

Analog voltmetre

Analog voltmetre

Analog voltmetre, bir galvanometreye seri bağlanan direnç ile oluşturulabilmektedir. Galvanometre, bir pim üzerinde dönebilen mıknatıslanmış bir iğne ile çevresindeki bir bobinden oluşmaktadır. Bobinden elektrik akımı geçirildiğinde, iğne belirli bir açı kadar sapma göstermektedir. Bu açının büyüklüğü akım şiddetine bağlıdır; akım arttıkça açı da büyümektedir.

Voltmetrenin ölçeceği maksimum voltaj değerini (galvanometrenin maksimum sapmaya ulaşacağı değeri) belirledikten sonra, galvanometrenin maksimum sapmaya ulaştığı amper değerine o voltajda ulaşmak için gereken direnç değeri hesaplanmaktadır.

Galvanometreye seri bağlanarak oluşturulmuş analog voltmetre devresi

V = R_G*I_G + R_S*I_G

Analog voltmetreler sadece doğru akım devrelerinde ölçüm yapabilmektedirler. Alternatif akımlı bir devrenin voltajının ölçülmesi için devrede bir doğrultucu gerekmektedir.

Dijital voltmetre

Dijital voltmetre

Bir dijital voltmetre (DVM), voltajı dijital bir değere dönüştürerek bilinmeyen bir giriş voltajını ölçer ve ardından voltajı sayısal biçimde görüntülemektedir. DVM'ler genellikle entegre dönüştürücü olarak adlandırılan özel bir analog-dijital dönüştürücü türü ile tasarlanmıştır. İlk dijital voltmetre 1954'te Andrew Kay (Kaypro'nun kurucusu) tarafından icat edildi ve üretildi.