ما هو جهاز الفولتميتر وأنواعة

تعريف الفولتميتر voltmeter

هو جهاز مختلف عن

الجهاز الذي يقيس التيار الكهربائي

وهو

جهاز الأميتر

، والذي يعتمد على قياس فرق الجهد بالأساس ، ويقوم في عملية قياسه على الوحدة المعترف بها دولياً لقيسا شدة الكهرباء وهي الأمبير كـ

وحدة قياس شدة التيار

الرسمية ، و كـ

وحدة قياس التيار الكهربائي في النظام الدولي

، في حين يقوم الثاني على قياس التيار الكهربائي ، والذي يساعدنا في معرفة

كيف يتم حساب شدة التيار الكهربائي

، ويقوم عمل جهاز الفولتميتر على عزم الدوران ، حيث يتم انشاؤه من خلال التيار الذي يعمل من خلال القياس والجهد ، وبعد حدوث عزم الدوران يحدث انحراف في المؤشر.

وعليه فقد أكد المتخصصون وفق قوانين قياس الجهد في أجهزة الفولتميتر بأنه هناك علاقة طردية بين المؤشر ، وبين فرق الجهد ، كما يعمل هذا الجهاز من خلال نظام التوازن وليس التوالي ، والذي يتم توصيله مع الدائرة الكهربائية، وهناك تمثيل رمزي لجهاز الفولتميتير بتمثل في حرف الـV وه يشير إلى الرمز المستخدم داخل الدئرة ، كما تجدر الإشارة إلى أن جهاز الفولتميتر لا يختلف فقط عن الأميتر ، ولكنه أيضا يختلف عن جهاز آخر يتشابه معه في الاسم ويطلق عليه ” الفولتاميتر ” Voltamiter .

أهمية توصيل الفولتميتر بالتوازي

وفق

قوانين شدة التيار الكهربائي

، هناك أنظمة متعددة في التوصيل داخل الأجهزة التي تساعد في قياس التيارات الكهربائية ، ومن هذه الطرق طريقة التواظي ، حيث يتطلب في توصيل جهاز الفولتميتر ، حيث أن هذه الطريقة تضمن الحفاظ على المقاومة الداخلية لتكون مرتفعة على نحو مستمر ، أضف إلى ذلك ، أن الطريقة التي تقوم على التوصيل بنظام التوازي عندما تكون متصلة في السلسلة ، فإن ذلك يقلل من التيار المتدفق ، كما أن توصيل جهاز الفولتميتر على نظام التوازي يعمل على احداث انخفاض في مستوى الجهد ، حيث ينخفض نتيجة اتحاد المقاومة العالية للجهاز ، مع العنصر المتصل ، غير أن هذه الخطوات في عملية التوصيل ، لا تسبب أي معرقلات ، أو صعوبات في جهاز الفولتميتر ، وعليه يكون هذا الجهاز مقياساً دقيقاً ، دون أن يكون هناك أي قراءات خاطئة . [1]

المقاومة العالية في جهاز الفولتميتر

يؤكد الفنيون المتخصصون في هندسة الكهرباء ، والالكترونيات على أن جهاز الفولتميتر مبني من الداخل على أساس وجود المقاومة العالية ، وذلك لأنه جهاز يناط به قياس فروقات الجهد بين طرفين في الدائرة ، و لا يغير الفولتميتر تيار جهاز القياس ، كما تجدر الإشارة إلى أن جهاز الفولتميتر لو كان لديه مقاومة منخفضة ، فإن التيار الكهربائي سيمر من خلاله ، وبالتاي سيحدث خلل في عملية قياس الجهد ، وبالتالي سيعطي المؤشر قياسات خاطئة.

أداة MI في أجهزة الفولتميتر

تعتبر هذه الأداة هامة في جهاز الفولتميتر والتي يتم استخدامها من أجل قياس كلا الجهدين في التيارات المختلفة التي تتمثل في التيار المتردد ، و التيار المستمر ، و هذا النوع من الأدوات ، يكون درجة الانحراف فيه مرتبط مع متغير جهد الملف ، بحيث لكما زاد جهاد الملف زاد مستوى الانحراف ، كما تقوم هذه الأداة على نوعين رئيسين ، النوع الأول وهو الجذب ، والنوع الثاني وهو التنافر ، وهناك جانبين أحدهما أداة متحركة ، والجانب الآخر وهو صك الحديد ، حيث يتصل هذين النوعين للقيام بعملية التحريك. [2]

أداة معدل الفولتميتر

يستخدم هذا النوع من الأدوات في أجهزة الفولتيميتر في دوائر التيار المتردد وذلك لقياس الجهد ، حيث تقوم أداة المعدل بالتحكم في التيار المتردد ، ومن ثم تقوم بتحويله إلى كمية التيار المستمر ، ولا تتم هذه العملية إلا من خلال المقوم ، كما يتم قياس إشارة التيار المستمر ، من خلال أداة PMMC.

أنواع أجهزة الفولتميتر

يتم تصنيف الفولتميتر وفقاً لعناصر أهمها عنصر البناء ، والتركيب الداخلي في أجهزة الفولتميتر ، حيث يكون له عدد من الأنواع التي تتمثل في PMMC الفولتميتر ، حيث يقوم هذا النوع على نوعية من الموصلات التي يطلق عليها الموصل الحامل ، حيث يتم وضعه في المجالات المغناطيسية ، ثم تظهر القوة التي تؤثر على هذا الموصل ، حيث يتم فيه انحراف مؤشر الجهاز ، وهذا النوع من أجهزة الفولتميتر يقوم بقياس التيار المستمر ، حيث يكون له عدد من الصفات الأساسية التي تميزه عن الأنواع الأخرى ، مثل الدقة العالية ، و الاستهلاك المنخفض ، لكنه على الرغم من المزايا الموجودة من حيث الدقة وغيرها ، يتسم هذا النوع من الأجهزة بارتفاع سعر تكلفتها ، والجدير بالذكر ، أن هذا النوع من أجهزة الفولتميتر يقوم توصيله الداخلي على نظام التوالي ، وليس نظام التوازي ، واجهزة الفولتميتر تكون انواعها كما يلي :

الفولتميتر الكهربائي

وهو أحد أنواع أجهزة الفولتميتر الذي يتم استخدامه لقياس الجهد ، حيث تعمل آلية هذا النوع من أجهزة الفولتميتر على قياس كل دائرة للتيار المتردد ، وقياس دائرة التيار المستمر ، و في هذا النوع من الأجهزة ، تكون عملية المطابقة ، والقياس هي ذاتها في كلا النوعين من التيار المتردد ، و التيار المستمر.

الفولتميتر التناظري

يستخدم الفولتميتر التماثلي أو كما يطلق عليه الفولتيمتر التناظري لقياس جهد التيار المتردد ، حيث يقوم هذا الجهاز بعرض القراءة ، من خلال المؤشر ، وهو مؤشر ثابت يكون مرتكز على مقياس المعايرة ، حيث يعتمد انحراف المؤشر في هذا الجهاز على عزم الدوران ، كما تجدر الإشارة إلى أن حجم عزم الدوران ، و كذلك جهد القياس ، بينهما علاقة أساسية طريدة ، حيث يتناسب حجم عزم الدوران المتطور بشكل مباشر مع جهد القياس ، فكلما زاد حجك عزم الدوران كلما زاد حهد القياس ، وكلما قل عزم الدوران كلما قل جهد القياس .

الفولتميتر الرقمي

يُعرف الفولتميتر الرقمي بأنه جهاز الفولتيميتر الذي يعرض القراءة ، في شكل رقمي ، حيث يقوم هذا الجهاز على تحديد المؤشر بشكل دقيق ، ومن ثم يعطي قراءة دقيقة للغاية ، كما تُعرف الأداة التي تقيس التيار المباشر في هذا الجهاز باسم مقياس ” الفولتميتر المستمر ” ، ويستخدم مقياس الجهد المتردد ، في دائرة التيار المتردد لقياس الجهد.