전압계의 종류와 원리
전압계는 전기 회로 내 두 지점 사이의 전기적 전위차를 측정하는 도구입니다. 회로상의 어떤 두 점 사이의 전위차를 찾기 위해, 전압계 단자는 그 두 점 사이에 선을 자르거나 끊지 않고 연결됩니다. 전압계는 ΔV = Va – Vb의 공식을 사용하여 전위차를 측정합니다.
전압계는 주로 병렬로 연결되며, 다양한 스타일로 제작됩니다. 일부는 별도의 전원(예: 배터리)으로 작동하고, 다른 일부는 측정되는 전압원 자체에 의해 구동됩니다. 현대적인 멀티미터에는 일반적으로 전압계 기능이 내장되어 있습니다. 이상적인 전압계는 무한한 저항을 가져서 회로에 연결했을 때 회로의 다른 전류에 영향을 주지 않습니다. 그러나 실제 전압계는 항상 유한한 저항을 가지고 있지만, 회로에 연결했을 때 다른 전류를 눈에 띄게 변경하지 않을 정도로 충분히 큰 저항을 가져야 합니다.
전압계는 1 μV의 전위차를 측정할 수 있는 것이 일반적이며, 민감도는 10-12까지 도달할 수 있습니다. 디지털 전압계는 일반적으로 1% 이상의 높은 정확도를 가질 수 있으며, 특별히 교정된 테스트 기기는 더 높은 정확도를 가집니다.
전압계의 다양한 유형
전압계의 유형은 구조 원리와 측정 유형에 따라 결정됩니다. 가장 일반적인 전압계 유형은 다음과 같습니다:
영구 자석 이동 코일 전압계(PMMC): PMMC는 또한 D’Arsonval 미터 또는 갈바노미터로 알려져 있으며, 균일한 자기장에서 코일을 통해 흐르는 전류를 결정하기 위한 각도 변위를 측정하는 데 사용됩니다.
이동 철 전압계: 이동 철 전압계는 일반적으로 교류 전압 및 전류를 측정하는 데 사용됩니다. 이동 철 기기의 이동 시스템은 코일에서 발생하는 전류에 의해 작용하도록 특별히 형태가 만들어진 하나 이상의 연성 철 조각으로 구성됩니다.
디지털 전압계(DVM): 디지털 전압계는 교류 및 직류 전압 값을 표시하고 포인터 편향 대신 이산 숫자를 사용합니다. 그들은 아날로그 전압계보다 선호됩니다. DVM은 일반적으로 통합 변환기라는 특별한 유형의 아날로그-디지털 변환기를 중심으로 설계됩니다.
전기 역학계: 전기 역학계 유형의 기기는 교류 전압계 및 전류계로 사용되며, 전력 주파수 범위와 오디오 전력 주파수 범위의 하부에서 모두 사용됩니다.
정류기 유형 전압계: 일반적으로 정류기는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 전기 장치입니다. 이러한 전압계는 교류 또는 직류를 측정하는 데 사용됩니다.
유도 유형 전압계: 유도 유형 전압계는 상호 유도의 원리에 따라 작동합니다. 이는 교류 전력 측정에만 사용될 수 있으며, 전기 역학계 유형은 교류 및 직류 모두에 사용될 수 있습니다.
정전기 유형 전압계: 정전기 전압계는 전류의 영향이 아닌 직접적으로 전압을 측정하는 유일한 전압계입니다. 이 전압계는 물리적 접촉 없이 큰 전기적 전위를 측정하는 데 사용되므로 전압원의 전하 전달이나 부하를 일으키지 않습니다.
