Vôn kế là dụng cụ đo điện vô cùng cần thiết và quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Nói về thuật ngữ này không nên xa lạ với độc giả vì bạn có thể đã nghe nó trước đây, nhưng bạn có biết thiết bị điện này là gì không? Cấu tạo và công dụng của thiết bị này là gì? Theo dõi bài chia sẻ dưới đây để có cái nhìn rõ hơn về thiết bị điện này nhé.
Định nghĩa về vôn kế?
Vôn kế là một từ khóa rất phổ biến trong cuộc sống hiện nay và người ta thường dùng nó để đo hiệu điện thế hay hiệu điện thế giữa các điểm trong mạch điện. Tên ký hiệu thiết bị cũng được sử dụng từ đơn vị đo hiệu điện thế U còn đơn vị đo chính của thiết bị điện này là vôn (V).
Vôn kế có thể hiểu đơn giản là một dụng cụ điện dùng để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch như bóng đèn và trong các sơ đồ mạch điện thường ghi là V. Bạn có thể dễ dàng nhận thấy trên các thiết bị điện hay ghi 30V hay 50V để thể hiện chỉ số này của dụng cụ hay linh kiện sử dụng. Con số vôn kế này sẽ không thay đổi và được cố định với những gì đã in bên ngoài bao bì không có sự xê dịch như biến trở.
Sự ra đời của vôn kế cụ thể như thế nào?
Một nhà vật lý người Đan Mạch có tên gọi là Hans Christian Oersted là người đầu tiên đã đưa ra những nguyên lý cụ thể về dụng cụ này. Nó chính thức được phát minh vào năm 1820 khi ông phát hiện thấy một dòng điện bên trong dây được tạo ra từ trường quay xung quanh nó.
Thiết bị Ampe kế đầu tiên được phát mình bởi nhà vật lý nổi tiếng André Ampère người Pháp cũng vào năm 1820. Sau đó thiết bị này được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi với nhiều cải tiến mới.
Hướng dẫn cách sử dụng đơn giản, chính xác
Có nhiều người khi mua về không biết cách sử dụng nên không thể do được U hoặc sai số. Vì thế dưới đây là các bước cơ bản giúp bạn sử dụng được thiết bị nhanh chóng và đơn giản nhất, cụ thể:
- Đầu tiên bạn sẽ chọn lựa thiết bị với mức giới hạn đo thích hợp cùng độ lớn của hiệu điện thế cụ thể.
- Sau đó thực hiện kiểm tra và điều chỉnh đúng vị trí của kim chỉ ngay trên mặt đồng hồ khi đã chỉ về đúng vạch số 0.
- Phần mắc của chốt âm và dương của thiết bị cùng với cực dương của nguồn điện và cả mắc cực âm cùng phần chốt âm của dụng cụ đo.
- Cuối cùng bạn đóng mạch sau đó xác định đúng giá trị của hiệu điện thế đã đo được từ mạch qua những vị trí khác nhau của kim chỉ.
Phân loại các loại cụ thể vôn kế trên thị trường
Cùng điểm qua các loại vôn kế phổ biến phổ biến trên thị trường hiện nay.
- Có nhiều loại vôn kế khác nhau nhưng có một số loại thông dụng như: Vôn kế sắt, cảm ứng, tĩnh điện, nam châm vĩnh cửu, chỉnh lưu và kỹ thuật số.
- Các thiết bị điện này dùng để đo điện áp cao và nguy hiểm thường được trang bị thêm một lớp cách điện giữa các điểm kiểm tra và người sử dụng để giúp tránh bị điện giật.
- Có những thiết bị điện được chế tạo để đo mức điện áp thấp trong các vật thể nhỏ như chip máy tính với độ chính xác cao. Các thiết bị điện này thường rất nhỏ và được thiết kế để loại bỏ hoặc giảm thiểu tiếng ồn của sự khác biệt tiềm ẩn tồn tại trong môi trường hoặc đến từ các thiết bị điện tử gần đó.
- Vôn kế phổ biến nhất là một thiết bị điện cầm tay có màn hình hiển thị và hai dây cáp điện tử. Các cáp này kết nối với hai điểm trong mạch và mức điện áp sẽ được hiển thị trên màn hình.
Khi mắc vôn kế vào đoạn mạch cần đo thì thiết bị điện này trích một phần năng lượng điện để xác định độ lớn của hiệu điện thế. Lượng chiết được xác định bởi điện trở của thiết bị điện ở thang đo đó. Người dùng sẽ sử dụng để tránh làm sai lệch mạch cần đo và phải sử dụng điện trở đủ lớn.
Cấu tạo của thiết bị ra sao?
Thông thường, cấu tạo của một vôn kế bao gồm một điện kế nhạy (đồng hồ đo dòng điện), mắc nối tiếp với điện trở cao (điện trở của thiết bị điện này phải cao). Ngoài ra, thiết bị điện này sẽ hút một lượng dòng điện đáng kể và làm gián đoạn hoạt động của mạch hệ thống trong quá trình thử nghiệm.
Để hiển thị sự khác biệt điện tử trên mặt số của thiết bị điện này, một kim được sử dụng. Còn đối với vôn kế điện tử, thiết bị điện này hiển thị số giá trị hiệu điện thế của dòng điện trên màn hình điện tử.
Trong phòng thí nghiệm, phạm vi đo lường thông thường của thiết bị điện này là 1000 – 3000 V. Hầu hết các vôn thương mại được sản xuất với các thang đo khác nhau cho từng thiết bị, phục vụ cho các hệ thống điện khác.
Trong ngành điện toán, một vôn kế chuẩn trong phòng thí nghiệm được coi là thích hợp. Điện áp đo được là trung bình (từ 1 V đến 15 V). Thông thường, thiết bị điện này tương tự được sử dụng để đo điện áp từ một phần nhỏ của vôn đến vài nghìn vôn. Ngược lại vôn kế kỹ thuật số sẽ có độ chính xác cao hơn, dùng để đo điện áp rất nhỏ trong phòng thí nghiệm và thiết bị điện tử.
Cách vôn kế vận hành và hoạt động
Để thiết bị điện này hoạt động tốt, người vận hành phải mắc song song với vật muốn đo hiệu điện thế. Kiểu nối này sẽ mang lại giá trị điện áp cao khi được thử nghiệm.
Có thể hình dung rằng mạch mở và có thể được kết nối song song để xác nhận rằng hiệu điện thế ở tất cả các điểm là như nhau. Vì vậy hiệu điện thế giữa thiết bị điện này và nguồn sẽ gần như bằng nhau.
Cụ thể để 1 vôn kế hoạt động thì, người dùng có thể thực hiện các bước sau::
- Bước đầu tiên, bạn cần chọn thiết bị có giới hạn đo phù hợp với độ lớn của điện áp.
- Kiểm tra và điều chỉnh vị trí của kim trên mặt số về đúng dấu 0.
- Nối cực dương của thiết bị điện này với cực dương của nguồn điện và cực âm với cực âm của thiết bị.
- Đóng mạch rồi xác định giá trị của hiệu điện thế đo được từ mạch qua vị trí của kim chỉ
Trước đây, để có vôn kế điện trở lớn dùng đo trong các thí nghiệm, người ta chế tạo bằng mạch khuếch đại dùng đèn điện tử hoặc tranzito, đảm bảo điện trở đầu vào hàng chục mega Ohm. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ vi mạch, thang đo Vôn của đồng hồ vạn năng số vạn năng có thể thỏa mãn các yêu cầu trở kháng đầu vào cao này.
Ứng dụng trong đời sống
Vôn kế cho phép người dùng đo hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế giữa hai điểm của đoạn mạch một cách an toàn, đồng thời không làm thay đổi hiệu điện thế của đoạn mạch. Khả năng đo hiệu điện thế của thiết bị điện này là cực kỳ quan trọng. Mặt khác, thiết bị điện này còn được sử dụng trong một số trường hợp như đo điện áp của phích cắm.
Ví dụ: Khi bạn muốn bật điều hòa nhưng không hoạt động. Có thể máy lạnh bị hỏng ổ cắm và hoàn toàn không nhận điện. Vôn kế có thể được sử dụng để đo hiệu điện thế của phích cắm. Nếu không vào khoảng 120V thì chắc chắn phích cắm của máy lạnh đã bị hỏng.
Các vôn kế được chế tạo để người dùng đo điện áp cao và nguy hiểm. Trên thiết bị này có thêm một lớp cách điện giữa các điểm thử nghiệm và người sử dụng để chống điện giật. Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát minh ra các loại vôn kế khác được thiết kế để đo mức điện áp thấp trong các vật thể nhỏ. Ví dụ như chip máy tính, với độ chính xác cao.
Chế tạo Ohm kế
Có thể dùng vôn kế để chế tạo Ohm kế, sử dụng điện trở và bộ chia điện áp chưa biết. Đây là ứng dụng tuyệt vời giúp việc tạo nên Ohm kế trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn rất nhiều.
Tính cường độ dòng điện
Thường nếu muốn tính cường độ dòng điện vậy sẽ bắt buộc cần có ampe kế nhưng thực tế có thể dùng cách khác. Khi không có ampe kế, có thể dùng vôn kế để tính cường độ dòng điện bằng cách đo hiệu điện thế trên một điện trở đã biết.
Các ứng dụng khác
- Tạo một ampe kế bằng cách đo điện áp hiện tại qua điện trở shunt.
- Dùng để gắn trên mặt tủ nguồn, tủ điều khiển cơ khí để kiểm tra liên tục với các chỉ thị điện áp.
- Được sử dụng để xác định xem nguồn điện đang bật hay tắt trong các thiết bị.
- Được sử dụng để xác định xem một mạch có nguồn điện, chẳng hạn như ổ cắm điện lưới hay không.
- Tìm điện áp cho thiết bị lưu trữ điện tích, ví dụ: kiểm tra điện áp của pin
Tham khảo các mẫu đồng hồ đo điện tử phổ biến, chất lượng
Hiện trên thị trường đang có đa dạng những loại đồng hồ được sử dụng để đo vôn kế điện tử tới từ các thương hiệu lớn khác nhau. Nhưng việc chọn một chiếc sao cho chất lượng lại đang là mối quan tâm lớn đối với người tiêu dùng. Cụ thể dưới đây có một số loại uy tín, đảm bảo nhất bạn có thể lựa chọn sử dụng đó là:
- Đồng hồ để đo điện Matrix MDM 203 được sử dụng để đo điện kích thước bỏ túi tới từ thương hiệu hàng đầu Matrix. Và sản phẩm này đang sở hữu với kích thước rất nhỏ gọn, phần vỏ chắc chắn cùng với nhiều tính năng khác nhau cho phép bạn dùng trong nhiều tình huống.
- Đồng hồ vạn năng Twintex True RMS TM197 của Đài Loan là mẫu có mức giá vừa phải, chất lượng ổn nhiều người tin dùng.
- Đồng hồ vạn năng Fluke 87V True RMS nằm trong bộ thiết bị đo điện công nghiệp tới từ nhãn hiệu Fluke của Mỹ sản xuất trên dây chuyền công nghệ cao nên có thể yên tâm về vấn đề chất lượng sản phẩm.
Kết luận
Vôn kế là vật dụng cần thiết cho mỗi nhà, vì vậy bạn nên tìm cách đọc hiểu thiết bị này. Hy vọng bài viết trên đã cho bạn cái nhìn tổng quan hơn về thiết bị đo lường voltmeter.