Was ist Spannungsmessung?
Die Spannungsmessung wird in vielen Anwendungen unter Verwendung eines Voltmeters durchgeführt, bei dem es sich um ein Handgerät handelt, das das Potential oder die Spannungsdifferenz zwischen den positiven und negativen Anschlüssen misst, die mit Stellen in einem leitenden Stromkreis in Kontakt gebracht werden. Da Spannung als diese Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem leitenden Stromkreis definiert ist, gibt es viele Stromkreise, die ebenfalls eine eingebaute Spannungsmesskapazität haben. Die Spannung ist definiert als die elektrische Differenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis, der einen Strom von einem Ampere und eine Arbeitsenergie von einem Watt führt, und ist ein wesentliches Merkmal jedes elektrischen Geräts.
Wenn eine Spannungsmessung stattfindet und die Anzeige einen positiven Wert anzeigt, bedeutet dies, dass das Spannungsmessgerät die wahre Natur des Stromflusses innerhalb des Stromkreises von der positiven Leitung über das Spannungsmessgerät zur negativen Leitung und zurück anzeigt in den Stromkreis. Wenn das Voltmeter einen negativen Wert anzeigt, bedeutet dies, dass die positiven und negativen Leitungen vertauscht sind und der Strom tatsächlich in umgekehrter Richtung fließt. Unabhängig davon, wie die Zuleitungen eines Voltmeters an Punkten in einem Stromkreis angeordnet sind, ist die Spannungsmessung nur ein Indikator für die Potentialdifferenz an zwei Punkten in einem Stromkreis und genau genommen eine variable Messung und keine Messung des tatsächlichen Stromflusses.
In einem Stromkreis fließt Strom vom positiven zum negativen Potential. Voltmeter zeigen dies als positiven Wert an. Es ist auch wahr, dass der tatsächliche physikalische Elektronenfluss in Schaltkreisen in der entgegengesetzten Richtung von negativ zu positiv verläuft, als der ausgleichende Effekt des Stromflusses. Die Spannungsmessung wird häufig mit dem Stromfluss verwechselt, der Stromfluss wird jedoch tatsächlich in Ampere gemessen, während die Spannung als Momentaufnahme einer Differenz des elektrischen Potentials an zwei Punkten in einem Stromkreis betrachtet werden kann.
Da ein Spannungsmessgerät arbeitet, leitet es auch einen Teil des Stroms in einem Stromkreis um, während es ihn durch das Gerät misst. Dadurch wird die tatsächliche Spannung des Stromkreises geändert, während das Voltmeter angeschlossen ist. Die meisten Voltmeter sind jedoch so konstruiert, dass sie die Schaltungsleistung bei solchen Messungen nur geringfügig beeinflussen.
Andere Arten von externen und eingebauten Schaltungsgeräten, die Spannung messen, umfassen das Oszilloskop und Analog-Digital-Wandler-Karten (A / D-Karten) in Computern. Einige Geräte messen auch mehr als nur die Spannung, beispielsweise die kombinierte Spannungsstrommessung oder den Widerstand eines Stromkreises. Diese Einheiten werden als Multimeter bezeichnet. Viele moderne Versionen von Spannungsmessgeräten sind digital und liefern einen diskreten Auslesewert. Im Fall von Multimetern werden sie üblicherweise als digitale Multimeter (DMMs) bezeichnet.
Frühe Formen von Voltmetern basieren auf dem analogen Prinzip der kontinuierlichen Messung eines Spannungswerts und hatten ein Messgerät mit einer Nadel, die bei Spannungsänderungen auf und ab schwankte. In dieser Hinsicht ähneln sie in gewissem Maße dem Auslesen eines Oszilloskops, das eine grafische Darstellung der kontinuierlichen Spannungsmessung über einen festgelegten Zeitraum erzeugt. Computer verwenden A / D-Wandler, um die Spannung zu messen und die Messung in ein binäres Signal umzuwandeln, das der Computer versteht. Diese Geräte nehmen auch die wahre Eingangsspannung in Form eines analogen Signals auf und wandeln sie in einen digitalen Wert um, den die Software auf dem Computer analysieren kann.