Voltmetre Nedir? Çeşitleri
Voltmetre nedir: Bir gerilim ölçme aracıdır. Elektrik devrelerinin iki noktası arasındaki gerilimi ölçmek için bu cihazlar kullanılır. Mucidi İtalyan fizikçi Volta olduğu için voltmetre adını almıştır. Gerilim “V” sembolü ile gösterilir. Birimi volttur. Yapısı, ampermetre gibi ölçü aletleri yapısında imal edilir. Voltmetre bobininin iç direnci yüksektir. Bundan dolayı ince telli ve çok spirli sarılır.
Voltmetre Çeşitleri
Dijital ve anolog voltmetre olmak üzere iki çeşittir. DC ve AC voltmetre modelleri vardır. Bir fazlı ve 3 fazlı devrelere göre voltmetre imalatı yapılmaktadır. Günümüzde daha hassas ölçüm yapan ve okuma kolaylığı sağlayan mikroişlemcili dijital voltmetre kullanılmaktadır. Bunlarda analog (ibreli) ölçü aletlerinin yerini almaktadır. Voltmetre fiyatları da dijital veya analog olmasına göre değişmektedir.
Voltmetre Çalışma Prensibi
Elektrik enerjisi ile çalışan devrelerde gerilim (potansiyel fark), elektromotor kuvvet (EMK) ölçme işini yapan ölçü aletidir. Voltmetre herhangi bir elektrik devrede, elektronik devrede, devreyi besleyen besleme kaynağının, yükün (alıcı) veya devre elemanlarının üzerinde düşen gerilimleri ölçer.
Voltmetre devreye paralel bağlanır. Paralel bağlandığı için iç direnci yüksektir. Eğer düşük olursa kısa devreye sebep olur. Voltmetre yanlışlıkla devreye seri bağlanırsa iç direncinin çok yüksek olmasından dolayı devre direncini arttırır. Bunun sonucu devre üzerinden akım geçmez veya geçmesi gerekenin çok altında akım geçer. Dolayısıyla devre normal çalışmaz.
Bir pil veya batarya gibi, elektrik üretecinin gerilimini ölçmek için voltmetrenin iki ucu, üretecin (+) ve (–) kutupları teması ettirilir. Voltmetrelerin hassasiyetinden dolayı volt ohm (ohm / volt) olarak tanımlanır.
Örneğin: 400 voltluk bir voltmetrenin direnci 240.000 ohm ise aletin hassasiyeti 240.000/400 = 600 ohm/volt olur.
Bu değer ne kadar büyük ise voltmetrenin hassasiyeti o kadar yüksektir. Bobinin direnci ne kadar büyükse o kadar küçük akım ile çalışır ve gerilim kaybına neden olmaz.
Voltmetre Devreye Nasıl Bağlanır?
Devreye paralel bağlanır. Voltmetre devreye neden paralel bağlanır? Voltmetreler bir gerilim kaynağının iki ucuna potansiyel farkı ölçtüğü için doğrudan bağlanır.
- Gerilim kaynağının veya elektrik devresinin (+) ve (-) kutupları arasına paralel olarak bağlanır.
- Devrenin uçları arasındaki gerilimi U volt (V) olarak gösterir.
- Eğer alıcı yüksek akımlı ise bu durumda seri bağlanırsa voltmetre yanar ve kullanılmaz duruma gelir.
- Voltmetre bağlandığı devrede ölçme alanından daha büyük ölçümlere maruz bırakılmamalıdır.
Voltmetre Bağlantısında Nelere Dikkat Edilmelidir?
Gerilim ölçme işleminde önce ölçüm dikkate alınarak uygun voltmetre seçilir. Bağlantı klemensinde probun (+) devrenin yüksek potansiyelli tarafına bağlanır. Probun (-) bağlantısı devrenin alçak potansiyelli tarafına bağlanmalıdır. Ters bağlanacak olursa analog voltmetre ibresi de ters sapar. Dijital voltmetrede ise lcd ekranda eksi bir değer gösterir.
Alternatif akım devrelerinde yön önemli değildir. Güvenlik açısından seçilen voltmetrenin ölçme sınırının, devrenin tahmini geriliminin 1,5 – 2 katı olması gerekir.
DC Anolog voltmetre devreye bağlanır. Önce ölçü aletinin (+) ucunun devrenin (+) potansiyelli tarafına bağlanır. Sonra ölçü aletinin ( – ) ucunun, devrenin ( – ) potansiyelli tarafına bağlandığına dikkat etmek gerekir. Voltmetre devresi ters bağlanırsa ibre ters sapmak isteyecektir. Fakat mekanik sınırlamadan dolayı dönemeyeceğinden alet bobinleri zarar görecektir.
AC de buna benzer bir ayırım yoktur. Yukarıda verilen devrelerde kaynak ile yük arasında başka bir eleman bulunmaz. Bundan dolayı voltmetreler aynı anda hem yüke, hem de kaynağa paralel bağlı durumdadır. Bu nedenle her ikisinin de gerilimini ölçmektedir.
Şekildeki devrede 2 adet yük ve 2 adet voltmetre vardır. V1 voltmetresi uçlarına paralel bağlı olduğu yük olan R1 üzerinde düşen gerilimi ölçer. V2 voltmetresi de uçlarına paralel bağlı olduğu yük olan R2 üzerinde düşen gerilimi ölçer. Bu devrede potansiyel açısından üç ayrı bölge vardır. Kırmızı, yeşil ve siyah çizgilerle gösterilen bu üç bölgenin potansiyelleri birbirinden farklıdır.
Bundan dolayı voltmetreye bağlanacak noktaların renkleri birbirinden farklı olmalıdır. Voltmetrenin iki ucu da potansiyel olarak aynı olan noktalara bağlanıyorsa, yani iki ucu da aynı renk olan bölgeye bağlanmışsa bağlantı yanlış demektir.
Voltmetre Seçimi
Gerilim ölçümüne uygun voltmetre seçiminin doğru yapılması, ölçü aleti ve kişinin güvenliği için önemlidir.
- Gerilim çeşidine uygun (AC-DC) voltmetre seçilmelidir.
- Gerilimin ölçme sınırı ölçülecek değerinden kesinlikle büyük olmalıdır.
- Alternatif gerilim ölçmelerinde voltmetreye bağlanan giriş ve çıkış uçları farklılık göstermez.
- Doğru akımda “+” ve “–“ uçlar doğru bağlanmalıdır. Ters bağlanırsa analog ölçü aletlerinde ibre ters sapar, dijital ölçü aletlerinde gerilim değeri önünde (─) ifadesi görünür.
- Ölçülecek gerilim değerine uygun hassasiyet ve yapıya sahip voltmetre seçilmelidir. 10 mV’ luk gerilim, kV seviyesinde ölçüm yapan voltmetre ile ölçülemez.
- Enerji altında, sabit voltmetrelerin bağlantısı yapılmamalıdır. Ayrıca yapılmış bağlantıya müdahale edilmemelidir. Ancak taşınabilir ve problar vasıtası ile ölçüm yapılabilecek voltmetrelerle gerekli önlemler alındıktan sonra ölçüm yapılabilir.
Ampermetre ve Voltmetre Yardımı ile Güç Ölçmek
P = V x I formülünde görüldüğü gibi elektrik devrelerinde akım ve gerilimin çarpımı ile elektriksel güç elde edilir. Elektrik devresinin çektiği gücün bulunması için akım ve gerilim değerleri ölçülür. Alternatif akımda omik dirençlerin çektiği güç aktif, bobin ve kondansatörlerin çektiği güç reaktiftir. Sadece DC devrelerde ve omik dirençli AC devrelerde P= V x I formülü ile güç hesaplanabilir.
Elinize sağlık, Teşekkürler.