ما هو مقياس الجهد

كعنصر أساسي ولكنه حاسم في عالم المكونات الإلكترونية ، يبرز مقياس الجهد.يجعل مبدأ العمل الفريد وطيف التطبيق الواسع ضروريًا في تصميم المعدات الإلكترونية والحفاظ عليها.عند الخوض في الفروق الدقيقة في مبدأها ووظائفها وتصنيفها ومقارنتها مع المكونات الأخرى ، تستكشف هذه المقالة أيضًا خصائص التفتت والمواصفات الفنية الرئيسية لمقاييس الجهد.يهدف إلى تقديم فهم شامل ومتعمق.

في مجال معالجة الإشارات التناظرية ، تفترض مقاييس الجهد دورًا مهمًا.أنها تمكن من التحكم الدقيق وقياس الجهد ، وذلك بفضل مبدأ المقاومة القابل للتعديل.النظر في التنوع: تختلف التطبيقات من التحكم في مستوى الصوت في مضخمات الصوت إلى الوظائف في الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطارية.يعمل مقياس الجهد على مبدأ المقاومة القابلة للتعديل.في الداخل ، خطوط المادة المقاومة مسار - straight أو منحني.المفصل المنزلق ، فيرنييه ، يتصل جسديًا بهذا المقاوم ويمكنه اجتياز المسار.يغير المستخدم قيمة المقاومة بين المؤشر ومقياس الجهد عن طريق ضبط موضع المؤشر ، وتحقيق التحكم القابل للتعديل باستمرار في جهد الخرج.

مقياس الجهد بارع في قياس الفرق المحتمل بدقة - الجهد بين نقطتين.تعمل عبر مبدأ قسم الجهد.يتضمن هذا المبدأ تقسيم جهد المدخلات إلى مستويات متميزة ، وهي عملية محورية في معالجة الإشارة التناظرية.على سبيل المثال ، في مكبر الصوت الصوتي ، يتم تحقيق ضبط مستوى الصوت عن طريق تغيير مستوى جهد إشارة إدخال مكبر الصوت باستخدام مقياس الجهد.

الطبيعة السلبية لمقاييس الجهد ملحوظة.لا تتطلب أي مصدر طاقة إضافي ، وهي ميزة مفيدة بشكل خاص في الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطاريات.هذه الصفة السلبية تعني أيضًا أن مقياس الجهد لا يقدم أي استهلاك إضافي للطاقة في الدائرة ، بصرف النظر عن الحد الأدنى من فقدان الطاقة بسبب مقاومته المتأصلة.

يتم تشعب المقاييس الجهد في التناظرية والرقمية ، بناءً على آلية التعديل الخاصة بهم.تستخدم المتغيرات التناظرية آلية انزلاقية مادية ، مثل شريط التمرير الخطي أو المقبض الدوار ، لتعديل المقاومة.عادةً ما تعتمد مقاييس الجهد الخطية تصميمًا مستقيمًا ، حيث يتحرك شريط منزلق على طول مسار خطي.على العكس من ذلك ، تحتوي مقاييس الجهد الدوار على محور ثابت ويغير المقاومة عبر مقبض دوار.مقاييس الجهد الرقمية ، من ناحية أخرى ، الاستفادة من الإشارات الرقمية (مثل تعديل عرض النبض أو واجهة رقمية) لتعديل المقاومة.مناسبة لأنظمة التحكم الرقمية ، مثل تلك التي تحكمها المعالجات الدقيقة ، يوفر أجهزة قياس الجهد الرقمية تحكمًا أكثر دقة.يتم توظيفها في كثير من الأحيان في الطلبات التي تتطلب تعديلًا عالي الدقة.

عند اختيار مقياس الجهد ، يتم تشغيل عوامل مثل نطاق المقاومة ، والمتانة ، واستقرار درجة الحرارة ، والحجم المادي.على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم تفضيل أجهزة قياس الجهد الدوار في التطبيقات المحدودة للفضاء بسبب تصميمها المدمج.

أجهزة قياس الجهد و Rheostats ، على الرغم من مظهرها المماثل ، تختلف بشكل كبير في الوظيفة والتطبيق.عادة ما يتم تسخير المقاييس الجهد لتنظيم الجهد ، لا سيما كقوائد الجهد في تعديل الإشارة.تخيل ضبط إشارة صوتية إلى المستوى الدقيق الذي يتطلبه مكبر للصوت.في المقابل ، تجد Rheostats استخدامها أكثر في الحد الحالي أو في تغيير مقاومة الدائرة الكلية.

استكشاف هيكلهم ، وعادة ما يتميز مقياس الجهد بثلاث محطات: نهاية انزلاق (ماسحة) ونهايات ثابتة.يتحول دوره على أساس استخدام المحطة.توظيف الثلاثة ، يصبح مقسم الجهد.باستخدام ماسحة ومحطة ثابتة واحدة فقط ، يتحول إلى Rheostat.على عكس المشفرات الدوارة ، التي تولد إشارات رقمية وتنتشر في أنظمة التحكم الدقيقة مثل الروبوتات وأنظمة تحديد المواقع عالية الدقة ، توفر مقاييس الجهد ناتجًا تمثيليًا مستمرًا.تتطلب هذه الأنظمة دوائر إضافية لفك تشفير إخراج المشفر الدوار.

تفتق من مقياس الجهد محوري.يحدد تغيير المقاومة بالنسبة لموقف التمرير أو المقبض.توفر أجهزة قياس الجهد الخطي تغييراً ثابتاً في جميع أنحاء نطاق التعديل بأكمله ، ويتناسب تمامًا مع التطبيقات القياسية ، مثل التحكم في كسب الإشارة.على العكس ، فإن تغيير المقاومة في مقياس الجهد المتقلب لوغاريتمي أو صوتي ليس خطيًا ، ولكنه لوغاريتمي.ينتج عن هذا تغيير أقل مقاومة في بداية شريط التمرير أو المقبض وأكثر في النهاية.مثل هذه الخاصية مفيدة بشكل خاص للتطبيقات الصوتية مثل تعديلات الصوت ، وتتوافق بشكل جيد مع التصور اللوغاريتمي للأذن البشرية لكثافة الصوت.

إلى جانب هذين النوعين الأساسيين ، تأتي مقاييس الجهد في Tarmers خاصة أخرى-اللوغاريتميين الواجئين ، على شكل S ، وتنقل خصيصًا لاحتياجات التطبيق المحددة.

عند اختيار مقياس الجهد ، تتطلب العديد من المعلمات الرئيسية الانتباه.نطاق قيمة المقاوم ، على سبيل المثال ، يحدد الحد الأقصى والحد الأدنى للمقاومة القابلة للتعديل ويجب أن يتماشى مع متطلبات الدائرة.بعد ذلك ، ضع في اعتبارك تصنيف الطاقة - حيث يمكن أن يتحمل الحد الأقصى للطاقة التي يمكن أن يتحملها الجهد.هذا العامل أمر بالغ الأهمية لمنع ارتفاع درجة الحرارة تحت الأحمال الثقيلة.

القرار هو جانب حيوي آخر.إنه يشير إلى أصغر تغيير في المقاومة التي يمكن أن يكتشفها مقياس الجهد ، وهو محوري للتطبيقات التي تحتاج إلى تحكم دقيق.إلى جانب الضوضاء المنزلق ، تصبح ضوضاء تغيير المقاومة أثناء التشغيل ، أمرًا بالغ الأهمية ، لا سيما في التطبيقات الصوتية حيث قد تؤثر بشكل مباشر على جودة الصوت.بنفس القدر من الأهمية هو معامل درجة الحرارة ، مما يعكس كيف تختلف المقاومة مع تغيرات درجة الحرارة ، وهو عامل حاسم في البيئات التي تعاني من تقلبات كبيرة في درجة الحرارة.

الحجم المادي والمتانة تلعب أيضا جزءا.يجب أن يعتمد الاختيار على مساحة التثبيت المتاحة وبيئة الاستخدام.في نفس السياق ، فإن الجهد العاملة ، والاستجابة للتردد ، ومقاومة العزل هي اعتبارات لا يمكن التغاضي عنها.على سبيل المثال ، في تطبيقات التردد العالي ، قد تؤثر السعة الطفيلية في الجهد على أدائها.المتانة ، وخاصة في الإعدادات المعرضة للارتداء الميكانيكي ، هي عامل مهم.

باختصار ، لا تعد مقاييس الجهد حيوية فقط في صناعة المكونات الإلكترونية ، ولكن أنواعها وتطبيقاتها المتنوعة تجعلها أيضًا عنصرًا لا غنى عنه في التصميم والصيانة الإلكترونية.يتضمن اختيار مقياس الجهد المناسب وزنًا بعناية مؤشرات تقنية مثل نطاق المقاومة ، وتصنيف الطاقة ، والدقة ، والضوضاء المنزلق ، ومعامل درجة الحرارة ، والأبعاد المادية والمتانة.تضمن هذه الاعتبارات أن يتماشى الجهد المختار بسلاسة مع احتياجات التطبيق المحددة والظروف البيئية.