Was ist ein Vektorvoltmeter?
Ein Vektorvoltmeter ist eine Art elektrisches Prüfgerät, das sowohl den Pegel als auch die Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang anzeigt. Es ist ein spezialisiertes Voltmeter, das Vektoreigenschaften messen kann. Ein Vektorvoltmeter ist Teil einer Vielzahl von Testgeräten, die als Vektormeter bezeichnet werden. Vektormessgeräte werden normalerweise in Laboratorien für Elektrokonstruktionen und in speziellen Überwachungsfeldern eingesetzt.
Vektor und Skalar sind zwei gebräuchliche Darstellungen realer Größen verschiedener Entitäten. Die Skalareinheit hat keine Richtung oder die Richtung ist impliziert. Zum Beispiel hat eine Masse von 11 Pfund (5 kg), ein Skalar, ein Gewicht von 5 kg, einen Vektor. Die Richtung des Gewichts von 5 kg wird als nach unten impliziert, und das Gewicht eines Objekts ist auch ein Vektor, da das Gewicht eine nach unten weisende Kraft ist.
Skalare Größen haben nur eine Größe, während Vektorgrößen sowohl eine Größe als auch eine Richtung haben. Wenn die Spannung einer 1,5-Volt-Batterie (V) mit einem Voltmeter gemessen wird, wird das Ergebnis als „positiv 1,5 V“ angezeigt. Wenn eine andere Batterie in Reihe gemessen wird, kann das Ergebnis als „positiv 3,0 V“ angezeigt werden Eine Batterie in der Reihenschaltung wurde umgekehrt, der Messwert wird 0 V. Dies wird als Vektorlöschung bezeichnet.
Vektorlöschung tritt auf, wenn zwei Vektoren gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung addiert werden. Vektoren können sich ganz oder teilweise gegenseitig ergänzen oder aufheben. Vektoren der realen Welt sind nicht genau gleichphasig oder phasenverschoben. Die Phasendifferenz reicht von 0 bis 360 Grad.
Ein Vektorvoltmeter kann die Vektordifferenz zwischen zwei Spannungsquellen messen. Ein Beispiel ist eine dreiphasige Stromquelle, bei der die drei Ausgänge eine Phasendifferenz von 120 Grad zueinander aufweisen. Ein Vektorvoltmeter kann die Phasendifferenz zwischen den Ausgängen bestätigen. Es kann auch die sogenannte Phase-zu-Neutral-Spannung erhalten werden.
Die reaktiven Komponenten in elektrischen und elektronischen Schaltkreisen erzeugen eine Phasenverschiebung in den zeitlich variierenden Signalen, die eingeführt werden. Eine Phasenverschiebung kann zwischen 0 und 360 Grad liegen. Die Ströme und Spannungen in Kondensatoren oder Kondensatoren und in Induktivitäten neigen dazu, Phasendifferenzen von 90 Grad aufzuweisen. Diese reaktiven Komponenten in verschiedenen Schaltungskombinationen erzeugen bei verschiedenen Frequenzen einen weiten Bereich möglicher Phasendifferenzen.
Eine andere Verwendung des Vektorvoltmeters ist die Messung der Frequenz und des Phasengangs von elektronischen Verstärkern. Der Frequenzgang von Geräten kann durch Messen und Aufzeichnen der Eingangs- und Ausgangspegel bei verschiedenen Testfrequenzen aufgezeichnet werden. Durch Messen der Phasenbeziehung von Eingang und Ausgang bei verschiedenen Frequenzen kann die Phasenantwort auch als Richtlinie bei der Implementierung zusätzlicher Schaltungsstufen aufgezeichnet werden, um die gewünschten Gesamteigenschaften zu erhalten.