O que é um voltímetro vetorial?

Um voltímetro vetorial é um tipo de equipamento de teste elétrico que indica o nível e a diferença de fase entre a primeira e a segunda entrada. É um voltímetro especializado capaz de medir propriedades vetoriais. Um voltímetro vetorial faz parte de uma ampla gama de equipamentos de teste conhecidos como medidores vetoriais. Os medidores vetoriais são geralmente encontrados em laboratórios de projetos elétricos e painéis de monitoramento especiais.

Vetor e escalar são duas representações comuns de quantidades reais de várias entidades. A unidade escalar não tem direção ou a direção está implícita. Por exemplo, uma massa de 11 kg (5 kg), um escalar, terá um peso de 5 kg, um vetor. A direção do peso de 5 kg está implícita como para baixo, e o peso de um objeto também é um vetor, porque o peso é uma força apontando para baixo.

Quantidades escalares têm apenas magnitude, enquanto quantidades vetoriais têm magnitude e direção. Quando a tensão de uma bateria de 1,5 volts (V) é medida com um voltímetro, o resultado é lido como "positivo de 1,5 V." Quando outra bateria é medida em série, o resultado pode ser lido como "positivo de 3,0 V." uma bateria na conexão em série foi invertida, a leitura passa a 0 V. Isso é chamado de cancelamento de vetor.

O cancelamento do vetor acontece quando dois vetores da mesma magnitude, mas na direção oposta, são adicionados juntos. Os vetores podem adicionar ou cancelar um ao outro total ou parcialmente. Os vetores do mundo real não serão exatamente em fase ou fora de fase. A diferença de fase varia de 0 a 360 graus.

Um voltímetro vetorial é capaz de medir a diferença vetorial entre duas fontes de tensão. Um exemplo é uma fonte de energia trifásica em que as três saídas têm uma diferença de fase de 120 graus entre si. Um voltímetro vetorial poderá confirmar a diferença de fase entre as saídas. A chamada tensão de fase para neutro também pode ser obtida.

Os componentes reativos nos circuitos elétricos e eletrônicos produzem uma mudança de fase nos sinais variáveis ​​no tempo que são introduzidos. Uma mudança de fase pode estar em qualquer lugar entre 0 e 360 ​​graus. As correntes e tensões nos condensadores ou capacitores e nos indutores tendem a ter diferenças de fase de 90 graus. Esses componentes reativos em várias combinações de circuitos produzem uma ampla gama de possíveis diferenças de fase em diferentes frequências.

Outro uso do voltímetro vetorial é a medição da frequência e resposta de fase dos amplificadores eletrônicos. A resposta em frequência do equipamento pode ser plotada medindo e plotando os níveis de entrada e saída em várias frequências de teste. Medindo a relação de fase de entrada e saída em várias frequências, a resposta de fase também pode ser plotada como um guia na implementação de estágios de circuito adicionais para obter as características gerais desejadas.