Voltmetre Nedir? Tarihçesi ve Çalışma Prensibi Nedir? Voltmetre Çeşitleri Nelerdir?

Voltmetre nedir? Nasıl çalışır? Volt birimini nasıl ölçer çalışma prensibi nedir? Voltmetrenin tarihçesi ve voltmetre çeşitleri hakkında bilgi.

Voltmetre, elektriksel potansiyel farkını ölçmek için kullanılan bir ölçü aletidir. Elektrik devresindeki farklı noktalar arasındaki potansiyel farkını ölçerek, devredeki gerilimi belirler. Voltmetreler, çeşitli tiplerde olabilirler ve farklı aralıklarda gerilim ölçebilirler. Analog ve dijital olmak üzere iki türü vardır. Analog voltmetreler, okuma değerlerini bir kadran üzerindeki bir işaretçi aracılığıyla gösterirken, dijital voltmetreler sayısal bir okuma sağlarlar. Voltmetreler, elektrik, elektronik ve elektromekanik sistemlerde yaygın olarak kullanılırlar.

Voltmetre Tarihi

Voltmetrenin tarihi, elektriğin keşfiyle yakından ilgilidir. Elektrikle ilgili ilk çalışmalar 17. yüzyılda başladı ve 18. yüzyılda elektrikle ilgili araştırmalar hız kazandı. Ancak, voltmetrenin icadı, öncelikle elektrikle ilgili araştırmaların gelişimi ile ilişkilidir.

1760’larda İtalyan bilim adamı Alessandro Volta, elektromanyetik etkileşimleri keşfetmek için çeşitli deneyler yaptı. 1800 yılında, iki farklı metali birbirine temas ettirerek bir voltaj üretmeyi başardı ve bu, Volta pilinin icadına yol açtı.

Daha sonra, 1820’lerde Fransız fizikçi André-Marie Ampère, manyetik alanlarla ilgili çalışmalar yürüttü ve manyetik alanların etkilerinin ölçülmesi için bir galvanometre icat etti. Galvanometre, elektrik akımının yönünü ve büyüklüğünü ölçmek için kullanılıyordu.

Daha sonra, galvanometrenin bir özelliği olan manyetik alan etkisi, elektrik potansiyeli farkını ölçmek için kullanılabileceği fark edildi. Bu, 19. yüzyılın ortalarında Alman fizikçi Wilhelm Weber ve İskoç fizikçi James Clerk Maxwell tarafından keşfedildi. Bu çalışmalar, voltmetrenin temellerinin atılmasına ve elektrik potansiyel farkının ölçümü için kullanılacak aletlerin geliştirilmesine yol açtı. Bugün voltmetreler, elektrik ve elektronik sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kaynak: pixabay.com

Voltmetre Çalışma Prensibi Nedir?

Voltmetreler, bir devreden geçen elektriksel potansiyel farkını (voltajı) ölçmek için kullanılan aletlerdir. Bu potansiyel farkı, devredeki iki nokta arasındaki farklı potansiyellerden kaynaklanır.

Voltmetrenin çalışma prensibi, Ohm Yasası ile açıklanabilir. Ohm Yasası, bir devreden geçen akımın, devredeki direnç ve voltaj arasındaki ilişkiden kaynaklandığını ifade eder. Voltmetre, devreye paralel olarak bağlanır ve voltajın ölçüldüğü noktadaki direnci çok yüksek olduğundan, devre akımına neredeyse hiç etki etmez.

Bir voltmetre, bir galvanometre (akım ölçer) ve bir dirençten oluşur. Galvanometre, devreye bir akım ölçer olarak bağlanır. Ancak, galvanometrenin hassas ölçümler yapabilmesi için sınırlı bir akım geçirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle, voltmetrelerin dirençleri yüksektir ve devreden geçen akımı sınırlandırmak için kullanılırlar.

Voltmetreler, iki tip olarak üretilir. Analog voltmetreler, okuma değerlerini bir kadran üzerindeki bir işaretçi aracılığıyla gösterirken, dijital voltmetreler sayısal bir okuma sağlarlar. Her iki türde de, voltmetrenin direnci sabit olduğu için, voltajın ölçüldüğü noktadaki akım miktarı, voltaj değerine karşılık gelen bir ölçüm olarak görüntülenir.

Analog Voltmetre

Analog voltmetre, okuma değerlerini bir kadran üzerindeki bir işaretçi aracılığıyla gösteren bir ölçü aletidir. Bu işaretçi, genellikle bir manyetik iğne veya bir bükülmüş tel kullanarak hareket ettirilir. Analog voltmetreler, elektrik potansiyel farkını (voltajı) ölçmek için kullanılır.

Analog voltmetreler, bir galvanometre (akım ölçer) ve bir ölçüm çevirici (ölçüm değerlerini okunabilir bir forma dönüştüren bir cihaz) içerir. Galvanometre, ölçülen voltajın etkisindeki bir akım ölçer olarak kullanılırken, ölçüm çevirici, galvanometre tarafından ölçülen akımı, voltaj değerine karşılık gelen bir okuma değerine dönüştürür.

Analog voltmetrelerin okuma aralıkları, ölçüm çevirici tarafından belirlenir. Bu aralıklar, cihazın hassasiyetine ve ölçümlerin doğruluğuna bağlıdır. Analog voltmetrelerin dezavantajı, okuma hatası yapma olasılıklarının yüksek olmasıdır. Bunun nedeni, okuma işlemi sırasında işaretçinin titreşim yapması, manyetik alandan etkilenmesi veya çevresel faktörlerden kaynaklanan diğer hatalardır.

Analog voltmetreler, genellikle düşük frekanslı uygulamalarda kullanılır ve özellikle AC gerilim ölçümleri için tercih edilirler. Ancak, dijital voltmetrelerin yaygınlaşması nedeniyle, analog voltmetrelerin kullanımı giderek azalmaktadır.

Güçlendirilmiş voltmetre

Güçlendirilmiş voltmetre, voltajı ölçmek için kullanılan bir ölçü aletidir. Güçlendirilmiş voltmetreler, voltaj ölçümlerinde daha yüksek hassasiyet ve doğruluk sağlamak için tasarlanmıştır. Bu cihazlar, düşük voltajlardan yüksek voltajlara kadar geniş bir ölçüm aralığına sahip olabilirler.

Güçlendirilmiş voltmetreler, gelen voltaj sinyalini yükseltmek için bir amplifikatör içerirler. Bu amplifikatör, gelen sinyali yükselterek daha hassas ölçümler yapılmasını sağlar. Amplifikatör, sinyalin yükseltilmesine ek olarak, sinyalin bozulmasını da minimize ederek daha doğru ölçümler yapılmasına olanak tanır.

Güçlendirilmiş voltmetreler, dijital veya analog olarak tasarlanabilirler. Analog voltmetrelerin okuma aralıkları, ölçüm çevirici tarafından belirlenirken, dijital voltmetreler sayısal bir okuma sağlarlar. Her iki türde de, güçlendirilmiş voltmetreler hassas ölçümler yapabilen cihazlardır.

Güçlendirilmiş voltmetreler, genellikle elektronik ve elektrik mühendisliği alanlarında kullanılır. Özellikle yüksek hassasiyetli voltaj ölçümleri gerektiren endüstriyel ve bilimsel uygulamalarda tercih edilirler.

Dijital voltmetre

Dijital voltmetre (DV), voltaj ölçmek için kullanılan bir ölçü aletidir. Bu cihazlar, ölçülen voltajın sayısal bir gösterimini sağlarlar. Dijital voltmetreler, analog voltmetrelere göre daha doğru ve hassas ölçümler yapabilirler.

Dijital voltmetreler, gelen voltaj sinyalini örnekleyerek sayısal bir gösterim sağlarlar. Örneklenen sinyal, analog-dijital dönüştürücü (ADC) kullanılarak sayısal verilere dönüştürülür. Sayısal veriler, dijital işlemci tarafından işlenerek, voltaj ölçümünün sayısal göstergesi elde edilir.

Dijital voltmetreler, genellikle bir LCD ekranı kullanarak voltaj ölçümlerini gösterirler. Bu cihazlar, birçok farklı özellik ve ölçüm aralığına sahip olabilirler. Bazı dijital voltmetreler, AC ve DC voltajı ölçebilirken, bazıları sadece DC voltajı ölçebilir.

Dijital voltmetreler, analog voltmetrelere göre daha kullanışlıdır. Bu cihazlar, okuma hatası yapma olasılıklarının daha az olduğu ve ölçüm aralıklarının daha geniş olduğu için daha doğru ölçümler yapabilirler. Ayrıca, bazı dijital voltmetreler otomatik olarak ölçüm aralığını belirleyebilir ve ölçüm sonuçlarını hafızalarında saklayabilirler.

Dijital voltmetreler, elektronik ve elektrik mühendisliği alanlarında yaygın olarak kullanılırlar. Ayrıca, ev kullanımı ve araçlarda da kullanılabilirler.