Voltmètres DC

Le voltmètre CC est un instrument de mesure utilisé pour mesurer la tension CC entre deux points quelconques du circuit électrique. Si nous plaçons une résistance en série avec le galvanomètre à bobine mobile à aimant permanent (PMMC), alors la combinaison entière agit ensemble commeDC voltmeter.

La résistance série, qui est utilisée dans le voltmètre CC, est également appelée résistance multiplicateur série ou simplement multiplicateur. Il limite essentiellement la quantité de courant qui circule dans le galvanomètre afin d'empêcher le courant du compteur de dépasser la valeur de déviation pleine échelle. lecircuit diagram du voltmètre CC est illustré dans la figure ci-dessous.

Nous devons placer ce voltmètre CC entre les deux points d'un circuit électrique, où la tension CC doit être mesurée.

Appliquer KVL autour de la boucle du circuit ci-dessus.

$ V-I_ {m} R_ {se} -I_ {m} R_ {m} = 0 $ (équation 1)

$$ \ Rightarrow V-I_ {m} R_ {m} = I_ {m} R_ {se} $$

$$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V-I_ {m} R_ {m}} {I_ {m}} $$

$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V} {I_ {m}} - R_ {m} $ (équation 2)

Où,

$ R_ {se} $ est la résistance du multiplicateur de série

$ V $ est la tension continue de la gamme complète à mesurer

$ I_ {m} $ est le courant de déviation pleine échelle

$ R_ {m} $ est la résistance interne du galvanomètre

Le rapport entre la tension continue de la gamme complète à mesurer, $ V $ et la chute de tension continue à travers le galvanomètre, $ V_ {m} $ est appelé multiplying factor, m. Mathématiquement, il peut être représenté comme

$ m = \ frac {V} {V_ {m}} $ (équation 3)

À partir de l'équation 1, nous obtiendrons l'équation suivante pour full range DC voltage qui doit être mesuré, $ V $.

$ V = I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m} $ (équation 4)

le DC voltage dropà travers le galvanomètre, $ V_ {m} $ est le produit du courant de déviation à pleine échelle, $ I_ {m} $ et de la résistance interne du galvanomètre, $ R_ {m} $. Mathématiquement, il peut être écrit comme

$ V_ {m} = I_ {m} R_ {m} $ (équation 5)

Substitute, Équation 4 et équation 5 de l'équation 3.

$$ m = \ frac {I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m}} {I_ {m} R_ {m}} $$

$ \ Rightarrow m = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} + 1 $

$ \ Rightarrow m-1 = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} $

$ R_ {se} = R_ {m} \ left (m-1 \ right) $ (Équation 6)

Nous pouvons trouver le value of series multiplier resistance en utilisant l'équation 2 ou l'équation 6 en fonction des données disponibles.

Voltmètre CC multi-gammes

Dans la section précédente, nous avions discuté du voltmètre CC, qui est obtenu en plaçant une résistance multiplicatrice en série avec le galvanomètre PMMC. Ce voltmètre CC peut être utilisé pour mesurer unparticular range des tensions continues.

Si nous voulons utiliser le voltmètre DC pour mesurer les tensions DC de multiple ranges, nous devons alors utiliser plusieurs résistances multiplicateurs parallèles au lieu d'une seule résistance multiplicatrice et toute cette combinaison de résistances est en série avec le galvanomètre PMMC. lecircuit diagram du voltmètre CC multi-gammes est illustré dans la figure ci-dessous.

Nous devons placer ceci multi range DC voltmeterentre les deux points d'un circuit électrique, où la tension continue de la plage requise doit être mesurée. Nous pouvons choisir la plage de tension souhaitée en connectant l'interrupteur s à la résistance multiplicatrice respective.

Soit, $ m_ {1}, m_ {2}, m_ {2} $ et $ m_ {4} $ sont les multiplying factorsdu voltmètre CC lorsque nous considérons la gamme complète des tensions CC à mesurer comme, respectivement, $ V_ {1}, V_ {2}, V_ {3} $ et $ V_ {4} $. Voici les formules correspondant à chaque facteur multiplicateur.

$$ m_ {1} = \ frac {V_ {1}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {2} = \ frac {V_ {2}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {3} = \ frac {V_ {3}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {4} = \ frac {V_ {4}} {V_ {m}} $$

Dans le circuit ci-dessus, il y a quatre series multiplier resistors, $ R_ {se1}, R_ {se2}, R_ {se3} $ et $ R_ {se4} $. Voici les formules correspondant à ces quatre résistances.

$$ R_ {se1} = R_ {m} \ gauche (m_ {1} -1 \ droite) $$

$$ R_ {se2} = R_ {m} \ gauche (m_ {2} -1 \ droite) $$

$$ R_ {se3} = R_ {m} \ gauche (m_ {3} -1 \ droite) $$

$$ R_ {se4} = R_ {m} \ gauche (m_ {4} -1 \ droite) $$

Ainsi, nous pouvons trouver les valeurs de résistance de chaque résistance multiplicatrice série en utilisant les formules ci-dessus.