व्होल्टमापक : विद्युत्‌ मंडलातील कोणत्याही दोन बिंदूंमधील विद्युत् दाब (वर्चोभेद) मोजणाऱ्या उपकरणाला व्होल्टमापक म्हणतात. ⇨आलेस्सांद्रो जूझेप्पे व्होल्टा या भौतिकीविदांच्या नावावरून या उपकरणास व्होल्टमीटर असे नाव देण्यात आले. विद्युत् दाबाच्या परिमाणानुसार विविध परिमाणांची म्हणजे पिकोव्होल्ट (१०-१२ व्होल्ट) ते मेगॅव्होल्ट (१० व्होल्ट) या विविध पल्ल्यांमधील व्होल्टमापके उपलब्ध आहेत. सध्या विविध प्रकारची व्होल्टमापके वापरात असून सदृश व इलेक्ट्रॉनीय हे त्यांचे दोन मुख्य प्रकार आहेत.

सदृश व्होल्टमापक : ह्या प्रकाराच्या व्होल्टमापकामध्ये अखंड मापक्रमाचा वापर केलेला असतो आणि दर्शक काट्याच्या किंवा दर्शकाच्या होणाऱ्या विद्युत्‌ यांत्रिक विचलनाच्या स्वरूपात विद्युत्‌ दाबाचे मापन केले जाते. या प्रकारातील व्होल्टमापके विविध तत्त्वांवर आधारित असून त्यांचे सामान्यतः खालील प्रकार आहेत.

आ. १. ( अ ) फिरत्या वेटोळ्याच्या व्होल्टमापकातील चिरचुंबकाची रचना : ( १ ) नालाकृती चिरचुंबक, ( २ ) दर्शक, ( ३ ) शून्य स्थान नियंत्रक, ( ४ ) नियामक स्प्रिंग, ( ५ ) प्रतिभार, ( ६ ) चुंबकीय ध्रुव, ( ७ ) वेटोळे.फिरत्या वेटोळ्याचे व्होल्टमापक : ह्याचे दोन प्रकार पुढीलप्रमाणे आहेत. (१) चिरचुंबकीय फिरत्या वेटोळ्याचे व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकामध्ये द’ आरसांव्हाल गती या नावाने प्रचलित असणारी रचना प्रसिद्ध आहे. विद्युत्‌ प्रवाह वाहून नेणारा संवाहक जेव्हा चुंबकीय क्षेत्रात ठेवला जातो, तेव्हा त्याच्यावर विद्युत्‌ प्रेरणा कार्य करते व त्यायोगे त्याचे विद्युत्‌ प्रवाहाच्या दिशेने विस्थापन होते, या तत्त्वावर या व्होल्टमापकाची रचना आधारित असते. आ. १ (अ)मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे फिरत्या वेटोळ्याच्या व्होल्टमापकामध्ये नालाकृती चिरचुंबकाचा वापर केलेला असून त्याच्या दोन्ही टोकांना मृदू लोहाचे, बुटाच्या आकाराचे चुंबकीय ध्रुव असतात. दोन्ही चुंबकीय ध्रुवांच्या मध्यभागी मृदू लोहाचे सिलिंडर असून त्यायोगे सिलिंडर व चुंबकीय ध्रुव यांच्यातील हवेच्या पोकळीत एक समान चुंबकीय क्षेत्र तयार केले जाते. सिलिंडर व चुंबकीय पोकळीमध्ये एका हलक्या चौकटीवर गुंडाळलेले व सहजगत्या फिरू शकणारे तारेचे वेटोळे बसविलेले असते. विचलनानंतर तारेचे वेटोळे परत मूळ स्थितीत यावे म्हणून त्याच्या वरच्या व खालच्या बाजूंना आ. १ (आ)मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे एकेका संवाहक नियामक स्प्रिंगेची योजना केलेली असते.

आ. १. ( आ ) फिरत्या वेटोळ्याच्या नियामक स्प्रिंगांची रचना                            तारेच्या वेटोळ्यामधून वाहणारा विद्युत्‌ प्रवाह या दोन्ही स्प्रिंगांमार्फत सोडला जातो. वर वर्णन केलेल्या विशिष्ट रचनेमुळे जेव्हा स्प्रिंगेमार्फत वेटोळ्यातून प्रवाह वाहतो तेव्हा निर्माण होणाऱ्या विद्युत् प्रेरणेमुळे वेटोळे       स्वत:च्या उभ्या अक्षाभोवती फिरते व त्याच्याबरोबर त्याच्या वरील बाजूस जोडलेला दर्शकही मापांकन केलेल्या मापक्रमावर फिरतो. या विचलनावरून आधी केलेल्या इयत्तीकरणामुळे विद्युत्‌ दाबाचे मापन केले जाते. चिरचुंबकीय फिरत्या वेटोळ्याचे हे उपकरण अतिशय संवेदनशील असते, परंतु वेटोळ्यातून वाहणाऱ्या विद्युत्‌ प्रवाहाच्या सरासरी मूल्याच्या स्वरूपातच याचा प्रतिसाद मिळत असल्याने प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाहाचा [उलट-सुलट दिशांत वाहणाऱ्याप्रवाहाचा ⟶ प्रत्यावर्ती विद्युत् प्रवाह] दाब मोजण्यासाठी हे व्होल्टमापक सोयीचे नाही. तरीसुद्धा ⇨एकदिशकारक विद्युत्‌  मंडलाचा वापर करून प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ दाब मोजण्यासाठी या व्होल्टमापकाचा वापर करता येऊ शकतो.

आ. २. विद्युत् गतिक फिरत्या वेटोळ्याचा व्होल्टमापक : ( १ ) मापक्रम, ( २ ) दर्शक, ( ३ ) फिरते वेटोळे, ( ४ ) स्थिर वेटोळी.

(२) विद्युत्‌ गतिक किंवा शक्तिमापक प्रकारचे फिरत्या वेटोळ्याचे व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकामध्ये प्रत्यावर्ती व एकदिश (एका दिशेत वाहणाऱ्या विद्युत्‌ प्रवाहाचा) विद्युत् दाब मोजण्यासाठी लागणारे कार्यकारी क्षेत्र फिरत्या वेटोळ्याऐवजी स्थिर वेटोळ्यांमार्फत निर्माण केले जाते. या उपकरणामध्ये आ. २ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे दोन स्थिर वेटोळ्यांच्या साहाय्याने निर्माण केलेल्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये फिरते वेटोळे स्वत:च्या अक्षाभोवती फिरते. दोन्ही स्थिर वेटोळी एकसरीत फिरत्या वेटोळ्यास जोडून त्यातून विद्युत्‌ प्रवाह सोडला जातो. विद्युत्‌ प्रवाहामुळे होणारे विचलन मोजण्यासाठी चिरचुंबकीय फिरत्या वेटोळ्याच्या व्होल्टमापकात असणाऱ्या दर्शकाप्रमाणेच याही व्होल्टमापकात फिरत्या वेटोळ्यास एक दर्शक जोडलेला असतो. त्याचप्रमाणे मापनात अचूकता येण्यासाठी व आजूबाजूच्या इतर चुंबकीय क्षेत्रांचा होणारा परिणाम टाळण्यासाठी हे उपकरण पूर्णपणे अचुंबकीय आवरणात बंदिस्त केलेले असते.

फिरते लोह व्होल्टमापक : सर्व प्रकारच्या फिरत्या लोह व्होल्टमापकांमध्ये प्रामुख्याने दर्शकाच्या विचलनासाठी लागणारे घूर्णी परिबल हे तर्कूवर बसविलेल्या मृदू लोह तुकड्याच्या साहाय्याने निर्माण केले जाते. त्यासाठी तीव्र संरोध असणाऱ्या तारेच्या वेटोळ्यातून वाहणाऱ्या विद्युत्‌ प्रवाहाने निर्माण केलेल्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये तर्कूची रचना केली जाते. या प्रकारच्या व्होल्टमापकातील दर्शकाच्या हालचाली संकेताच्या (विद्युत् राशीच्या) वर्गानुसार होतात. त्यामुळे एकदिश आणि प्रत्यावर्ती असे दोन्ही प्रकारचे विद्युत् दाब मोजण्यासाठी ही व्होल्टमापके उपयुक्त आहेत.

आ. ३. आकर्षण प्रकारच्या फिरत्या लोहाच्या व्होल्टमापकाची रचना : ( १ ) द्र्शक, ( २ ) हवा संदमन कक्ष, ( ३ ) फिरते लोह, ( ४ ) नियामक भार, ( ५ ) संतुलन भार. ( ६ ) वेटोळ्यातील वेढे.

आकर्षण प्रकारचे फिरत्या लोहाचे व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकामध्ये आ.३ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे अनेक वेढे दिलेल्या तारेच्या वेटोळ्यांमध्ये वेटोळ्याचा मध्यबिंदू सोडून एका तर्कूवर पातळ चकतीच्या आकाराचे फिरते मृदू लोह बसविलेले असते. जेव्हा तारेच्या वेटोळ्यामधून विद्युत्‌ प्रवाह वाहतो तेव्हा निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे वेटोळ्याचा मध्यबिंदू सोडून तर्कूवर बसविलेली चकती आत ओढली जाते आणि त्यायोगे दर्शक इयत्तीकरण केलेल्या मापक्रमावर फिरतो आणि विद्युत्‌ दाबाचे मापन शक्य होते.

फिरत्या लोहाची प्रतिसारण व्होल्टमापके : प्रतिसारण प्रकारच्या फिरत्या लोह व्होल्टमापकात आ. ४ (अ)मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे विद्युत्‌ प्रवाह वाहून नेणाऱ्या क्षेत्रीय वेटोळ्याच्या आत मृदू लोहाची चुंबकीय अशी दोन त्रिज्यीय पाती असतात. एक पाते वेटोळ्याला घट्ट बसविलेले असते आणि दुसरे तर्कूला जोडलेले असून तर्कूवर दर्शक आणि एक नियामक स्प्रिंग बसविलेली असते. विद्युत्‌ प्रवाहामुळे पाती जेव्हा चुंबकीकृत होतात तेव्हा प्रतिसारक (दूर लोटणारी) प्रेरणा निर्माण होते व तिच्यामुळे हलणारे पाते व दर्शक विचलित होतात. ही प्रेरणा व्होल्टमापकाच्या वेटोळ्यातून वाहणाऱ्या विद्युत्‌ प्रवाहाच्या वर्गाच्या सम प्रमाणात असल्याने दर्शकाच्या विचलनावरून एकदिश त्याचप्रमाणे प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाहाचा दाब मोजता येऊ शकतो, परंतु या प्रकारच्या व्होल्टमापकातील मापक्रम अरेषीय असल्याने गैरसोयीचा असतो. तथापि ही अडचण दूर करण्यासाठी संकेंद्री रचना असणारी व्होल्टमापके वापरली जातात. (आ. ४).


तप्त तार व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकाने एकदिश त्याचप्रमाणे प्रत्यावर्ती अशा दोन्ही प्रकारचा विद्युत्‌ दाब मोजता येतो. प्लॅटिनम –इरिडियम या धातूंच्या बारीक तारेतून जेव्हा विद्युत्‌ प्रवाह जातो, तेव्हा तापन परिणामामुळे तिचे प्रसरण होते. हे प्रसरण तारेतून वाहणाऱ्याविद्युत्‌ प्रवाहाच्या वर्गाच्या सम प्रमाणात असते. या तत्त्वावर या व्होल्टमापकाची रचना असते. आ.५ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे या व्होल्टमापकात प्लॅटिनम – इरिडियम धातूंची उच्च तापमानाला तग धरू शकणारी ०·१ मिमी. जाडीची एक तार दोन स्थिर आधारांवर ताणून बसविलेली असते. या तारेच्या मध्यबिंदूतून दुसरी एक फॉस्फर-ब्राँझ या मिश्र धातूची तार व पुन्हा या तारेच्या मध्यातून एक बारीक रेशमी धागा एका कप्पीवरून स्प्रिंगला जोडलेला असतो. याशिवाय दर्शक आणि एक अल्युमिनियमाची चकती ही एका टेकूवर बसविलेली असते. जेव्हा विद्युत्‌ प्रवाहामुळे तप्त झालेली तार प्रसरण पावते, तेव्हा तर्कूवर बसविलेल्या कप्पीचे आणि पर्यायाने तिला जोडलेल्या दर्शकाचे मापक्रमावर विचलन होऊन विद्युत्‌ दाबाचे मापन केले जाते.

प्रवर्तन प्रकारचे व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकाचा उपयोग फक्त प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ दाब मोजण्यासाठी केला जातो. अशा प्रकारच्या व्होल्टमापकामध्ये दर्शकाचे विचलन घडवून आणण्यासाठी लागणारी प्रेरणा ही प्रत्यावर्ती विद्युत् चुंबकीय उगम व त्यामुळे तयार होणारा प्रवर्तन प्रवाह ह्यांच्या परस्परक्रियेमुळे तयार होते. ही प्रेरणा विद्युत्‌ दाबाच्या वर्गाच्या सम प्रमाणात असल्याने दर्शकाच्या विचलनावरून विद्युत्‌ दाबाचे मापन केले जाते. या व्होल्टमापकाचे विद्युत्‌ चलित्राच्या (मोटरच्या) तत्त्वावर कार्य करणारा फेरारीज प्रवर्तन प्रकारचा व्होल्टमापक आणि छायांकित ध्रुव प्रकारचा व्होल्टमापक हे दोन प्रकार आहेत.

आ. ४. फिरत्या लोहाची प्रतिसारण व्होल्टमापके : ( अ ) त्रिज्यीय पात्यांचे ( आ ) संकेंद्री पात्यांचे : ( १ ) दर्शक, ( २ ) नियामक स्प्रिंग, ( ३ ) क्षेत्रीय वेटोळे, ( ४ ) स्थिर पाते, ( ५ ) हलणारे पाते.

स्थिर विद्युत्‌ व्होल्टमापक : ही व्होल्टमापके फक्त प्रयोगशाळेत मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात. दोन लगतच्या पट्ट्यांमध्ये वर्चोभेद निर्माण केला असता पट्टीवरील विद्युत्‌ भारांमध्ये आकर्षण प्रेरणा निर्माण होते. या तत्त्वावर या व्होल्टमापकाची रचना व कार्य आधारित असते. या प्रकारच्या व्होल्टमापकात एक लहान चौकोनी चकती विद्युत्‌-संवाहक धाग्याने टांगलेली असून ती एका छोट्या पेटीत मुक्तपणे दोलन करू शकते. ही पेटी एकमेकांपासून किंचित अलग असलेल्या चार वृत्तपादांची (वर्तुळाच्या चतुर्थ भागांची) बनलेली असून हे वृत्तपाद विद्युत्‌-संवाहक नसलेल्या बैठकीवर बसविलेले असतात. समोरासमोरील वृत्तपाद हे तारेने जोडलेले असल्याने त्यांच्या दोन जोड्या तयार होतात. या दोन जोड्यांमध्ये मोजावयाचा विद्युत्‌ दाब लावला जातो. शिवाय एक जोडी टांगत्या धाग्याला जोडलेली असते. विद्युत्‌ दाब मोजताना निर्माण होणाऱ्या विद्युत्‌ चुंबकीय प्रेरणेमुळे चकतीचे विचलन होऊन धाग्याला पीळ बसतो. त्यामुळे धाग्यावर बसविलेल्या छोट्या आरशावरून परावर्तित झालेला प्रकाशकिरण मोजपट्टीवर पडतो व त्याद्वारे पीळ  किती अंशांचा आहे हे कळते. आधी केलेले इयत्तीकरण व पीळ यांची सांगड घालून त्याद्वारे विद्युत्‌ दाब मोजता येतो. या प्रकारच्या स्थिर विद्युत्‌ व्होल्टमापकामध्ये आकर्षित चकती प्रकारचा स्थिर विद्युत्‌ व्होल्टमापकसुद्धा वापरात आहे. या व्होल्टमापकाने ५०० किलो व्होल्टपर्यंतचा अति उच्च विद्युत्‌ दाब मोजता येतो.

इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापके : आतापर्यंत वर्णन केलेल्या सर्व व्होल्टमापकांचे कार्य प्रामुख्याने मोजण्यातआ. ५. तप्त तार व्होल्टमापकाची रचना : (१) ताण जुळविण्याची यंत्रणा, (२) दर्शक, (३) तप्त तार, (४) संदमक चुंबक, (५) स्प्रिंग. येणारा विद्युत्‌ दाब व त्याद्वारे घडून येणाऱ्या यांत्रिक हालचालींशी निगडित आहे, परंतु इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकाचे कार्य आणि रचना ही त्यांमध्ये वापरलेल्या ⇨इलेक्ट्रॉनीय विवर्धक, एकदिशकारक, तसेच रोधात्मक क्षीणक इत्यादींसारख्या वापरलेल्या इलेक्ट्रॉनीय मंडलांशी आणि ⇨इलेक्ट्रॉनीय प्रयुक्तींशी संबंधित आहेत. त्याचप्रमाणे संपूर्ण व्होल्टमापकाचे कार्य चालविण्यासाठी लागणारा विद्युत्‌-प्रवाह एका स्वतंत्र विद्युत्‌ घटमालेच्या साहाय्याने पुरविला जातो. इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकाच्या वापरामुळे विद्युत्‌ दाबाच्या मापनात विविध कारणांनी निर्माण होणाऱ्या त्रुटी आणि चुका यांचे निराकरण होत असल्याने मापनात अधिकाधिक अचूकता येते. इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकांमध्ये सदृश तसेच अंकीय असे दोन्ही प्रकार असतात, परंतु सदृश इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकापेक्षा अंकीय इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापके अचूकतेच्या दृष्टीने श्रेष्ठ असल्याने सध्या मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात.

आ. ६. इलेक्ट्रॉनिय व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती : ( १ ) आदान विद्युत् दाब, ( २ ) मर्यादा क्षीणक, ( ३ ) इलेक्ट्रॉनीय विवर्धक, (४ ) संकेत परिवर्तक, ( ५ ) चित्रलेखन घटक.

या व्होल्टमापकाची सर्वसाधारण रचना आ. ६ मधील ठोकळा आकृतीने दर्शविता येईल. इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकाचे ढोबळमानाने एकदिश विद्युत्‌ प्रवाह इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक आणि प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाह इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक असे दोन प्रकार आहेत.

आ. ७. सरल युग्मित एकदिशा विवर्धकता वापर करून बनविलेल्या एकदिश विद्युत् दाब व्होल्टमापकाची मंडल रचना : ( १ ) आदान विद्युत् दाब, ( २ ) क्षेत्र-परिणामी टॅझिस्टर, ( ३ ) इयत्तीकरण, ( ४ ) मापक.

एकदिश विद्युत् दाब मोजणारा इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकामध्ये इलेक्ट्रॉनीय तंत्रांचा वापर करून विद्युत्‌ दाब मोजला जातो. यामध्ये एकदिश विवर्धकाच्या साहाय्याने काम करणारा एक साधा इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक असतो. एकदिश विद्युत्‌ दाब मोजणाऱ्या काही इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकांमध्ये सरल युग्मित एकदिश विवर्धकांचा वापर केला जातो. ही व्होल्टमापके स्वस्त असल्याने मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. क्षेत्रपरिणामी ट्रँझिस्टर वापरून [ ⟶ ट्रँझिस्टर तंत्रविद्या] तयार केलेल्या एकदिश इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापकाची इलेक्ट्रॉनीय मंडल रचना आ. ७ मध्ये दर्शविली आहे. या रचनेमध्ये क्षेत्र-परिणामी ट्रँझिस्टराद्वारे १० मेगॅओहम मूल्याचा आदान संरोध उत्पन्न करून आदान एकदिश विद्युत् दाबापैकी साधारण ०·५ व्होल्ट इतक्या मूल्याचा दाब सरल युग्मित एकदिश विवर्धकास दिला जातो. इलेक्ट्रॉनीय मंडलाला सेतू या विभागामार्फत या विद्युत्‌ दाबाचा वापर करून नंतर त्याचे मापन केले जाते. मायक्रोव्होल्ट या अल्प मर्यादेतील विद्युत्‌ दाब मोजण्यासाठी निम्न विस्थापन सरल युग्मित विवर्धकांचा वापर केला जातो. यासाठी सहसा आ. ८ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे तक्षक प्रकारचा सरल युग्मित विवर्धकांचा वापर केला जातो. या इलेक्ट्रॉनीय मंडलांमुळे प्रथम एकदिश विद्युत्‌ दाब हा प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ दाबात रूपांतरित केला जातो आणि त्यानंतर आदान विद्युत्‌ दाबाच्या प्रमाणात पुन्हा एकदिश विद्युत्‌ दाबात त्याचे रूपांतर केले जाते. या व्होल्टमापकात वापरलेल्या तक्षक प्रकारच्या सरल युग्मित विवर्धकामध्ये आदान संकेताचे ⇨विरूपण करणारी यंत्रणा तसेच अविरूपण यंत्रणेची योजना केलेली असते. त्यासाठी क्षेत्र-परिणामी ट्रँझिस्टराचा वापर केला जातो.   याशिवाय विद्युत्‌ दाबाच्या मापनात अधिक अचूकता आणण्याच्या दृष्टीने या व्होल्टमापकामध्ये क्षीणक आणि शून्य तुलनामापक यंत्राचा वापर केला जातो. क्षेत्र-परिणामी ट्रँझिस्टराच्या तक्षक मंडलाशिवाय यांत्रिक क्षीणक आणि ⇨प्रकाश विद्युत्‌ तक्षकसुद्धा या व्होल्टमापकात वापरतात.

आ. ८. तक्षक प्रकारचा सरल युग्मित विवर्धकाचा वापर करून बनविलेल्या एकदिश विद्युत् दाब व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती. : ( १ ) क्षेत्र-परिणामी ट्रॅझिस्टराचा तक्षक विरूपक, ( २ ) प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब विवर्धक, ( ३ ) आंदोलक, ( ४ ) अविरूपक, ( ५ ) छानक यंत्रणा, ( ६ ) विवर्धित एकदिश विद्युत् दाब.

प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब मोजणारा इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक : (प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाह इलेक्ट्रॉनीय व्होल्टमापक). इलेक्ट्रॉनीय प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाह व्होल्टमापके ही इलेक्ट्रॉनीय एकदिश व्होल्टमापकांसारखीच असतात. फक्त विद्युत् दाब मोजताना एकदिशकारकाचा वापर करून प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाहाचे एकदिश विद्युत्‌ प्रवाहात रूपांतर केले जाते व त्यानंतरच त्याचे पुढील यंत्रणेद्वारे मापन केले जाते. या व्होल्टमापकाच्या दोन प्रकारच्या इलेक्ट्रॉनीय मंडल रचना असू शकतात. काही प्रकारांत एकदिशकारक मंडलाच्या पुढे विवर्धक आणि मापक जोडले जातात (आ. ९ अ), तर काही प्रकारांत मोजावयाच्या विद्युत्‌ दाबाचे प्रथम विवर्धन करून मग त्याचे एकदिश मंडलामार्फत एकदिश विद्युत्‌ दाबात रूपांतर केले जाते आणि तद्‌नंतर वाचन केले जाते (आ. ९ आ).

आ. ९. प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब व्होल्टमापकाचे मूलभूत मंडल : ( अ ) एकदिश विद्युत् प्रवाह प्रकारची क्रिया ( आ ) प्रत्यावर्ती विद्युत् प्रवाह ्रकारची क्रिया : ( १ ) आदान प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब, ( २ ) एकदिशकारक, ( ३ ) प्रतिसंभरण, ( ४ ) मिलिअमीटर, ( ५ ) मायक्रोमीटर.

आ. १०. यथार्थ मूळ प्रतिसादी व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती : ( १ ) आदान प्रत्यावर्ती विद्युत् दाब, ( २ ) प्रत्यावर्ती विवर्धक, ( ३ ) मापन करणारे तपयुग्म, ( ४ ) संतुलन तपयुग्म, ( ५ ) एकदिश विद्युत् प्र्वह विवर्धक, ( ६ ) मापक.

यथार्थ वर्गमाध्य मूळ प्रतिसादी व्होल्टमापक : किचकट तरंगाकारांच्या विद्युत्‌ दाबाचे मापन या प्रकारच्या व्होल्टमापकाद्वारे केले जाते. तरंगाकाराची ऊष्मीय ऊर्जा ही विद्युत्‌ दाबाच्या वर्गमाध्य मूळ या मूल्याच्या वर्गाच्या सम प्रमाणात असते. या गोष्टीचा उपकरणात वापर करून विद्युत् दाबाचे मापन केले जाते. त्यासाठी आदान तरंगाकाराचे विवर्धन करून तो तपयुग्म प्रणालीला पुरविला जातो व त्यानंतर मापकाने त्याचे मापन केले जाते. अर्थात तपयुग्मामुळे मापनात अरेषीयता निर्माण होते. प्रयोगशाळेतील विद्युत्- दाबाचे मापन करताना तपयुग्मामुळे निर्माण होणाऱ्याअरेषीयतेचे निराकरण करण्यासाठी आ. १० मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे दोन तपयुग्मांची सेतु-आधारित रचना केलेली असते.

आ. ११. विभेदक व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती : ( १ ) एकदिश विद्युत् दाब, ( २ ) मर्यादा क्षीणक, ( ३ ) एकदिश विद्युत् दाब विवर्धक, ( ४ ) आदान संकेतापासून संस्करण केलेला एकदिश विद्युत् दाब, ( ५ ) शून्य अभिज्ञापक, ( ६ ) परिशुद्ध रोधात्मक विभाजक, ( ७ ) संदर्भ विद्युत् दाब.

विभेदन व्होल्टमापक : ह्या व्होल्टमापकाचे कार्य वर्चस्‌ मापकाच्या तत्त्वावरच चालत असल्याने यास वर्चस्‌ मापकीय व्होल्टमापक असेही संबोधले जाते. यामध्ये ज्ञात आणि अज्ञात विद्युत्‌ दाबांच्या फरकाची तुलना करून अज्ञात विद्युत् दाबाचे मापन केले जाते. प्रामुख्याने याच्या रचनेमध्ये क्षीणक, एकदिश विवर्धक, शून्य अभिज्ञापक, परिशुद्ध रोधात्मक विभाजक, संदर्भ विद्युत्‌ दाब यंत्रणा इ. विविध इलेक्ट्रॉनीय मंडलांची, तसेच विभागांची योजना केलेली असते. (आ.११).


निर्वात नलिका व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकामध्ये निर्वात नलिकांचा आणि मापकाचा वापर केलेला असतो. सुरुवातीच्या काळात याचा उपयोग इलेक्ट्रॉनीय मंडलातील विद्युत्‌ दाब मोजण्यासाठी केला जात असे, म्हणून त्याचे नाव ‘निर्वात नलिका व्होल्टमापक’ असे पडले. या उपकरणाचा आदान संरोध हा १० मेगॅओहमपेक्षाही जास्त असल्याने विद्युत्‌ दाबाच्या मापनात जास्त अचूकता येते. आधुनिक निर्वात नलिका व्होल्टमापकाच्या साहाय्याने प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ दाब तसेच रोध यांचेही मापन करता येते. काही व्होल्टमापकांत एकसारख्या दोन त्रिप्रस्थ निर्वात नलिकांचा वापर केलेला असतो. या रचनेत मापक हा दोन्ही त्रिप्रस्थांच्या पट्टीला जोडलेला असतो. ज्या विद्युत्‌ दाबाने मापन करावयाचे, तो विद्युत्‌ दाब एका त्रिप्रस्थाच्या जालक आणि ऋणाग्र यांच्यामध्ये दिला जातो. त्यामुळे दोन्ही त्रिप्रस्थांच्या पट्टीमधून वाहणारा विद्युत्‌-प्रवाह सारख्याच मूल्याचा राहत नाही. त्यामुळे मापकातून कमी प्रमाणात (अंशत:) प्रवाह वाहतो. मापकाचे इयत्तीकरण करून मापकातून वाहणाऱ्या विद्युत्‌ प्रवाहाचा दाब मोजला जातो. सध्या निर्वात नलिकांऐवजी ट्रँझिस्टरांचा वापर करूनसुद्धा घन अवस्था निर्वात नलिका व्होल्टमापक बनविलेले असतात परंतु या उपकरणांद्वारे फक्त एकदिश विद्युत्‌ दाबच मोजता येतो. या व्होल्टमापकाचे सदृश व अंकीय असे दोन्ही प्रकार उपलब्ध आहेत.

अंकीय व्होल्टमापक : ज्या व्होल्टमापकामध्ये विद्युत्‌ दाबाचे मापन अखंड मापनपट्टीवर होणाऱ्या दर्शकाच्या विचलनाचा वापर न करता पृथक्‌ किंवा विविक्त अंकांनी केले जाते, त्याला अंकीय व्होल्टमापक असे म्हटले जाते. अंकीय व्होल्टमापकात विद्युत्‌ दाबाचे मापन अंकांच्या स्वरूपात होत असल्याने निरीक्षकाला वाचन करावे लागत नाही. त्यामुळे आपोआपच दृक्‌च्युती त्रुटीचे निराकरण होते व पर्यायाने वाचनाचा वेग वाढतो. आधुनिक व्होल्टमापकामध्ये तर ध्रुवता आणि पल्ला स्वयंचलितपणे बदलण्याची सोय असल्याने विद्युत्‌ दाबाच्या मापनात निर्माण होणारे घोटाळे, तसेच विविध कारणांनी निर्माण होणाऱ्या त्रुटी यांचे प्रमाण कमी होते. शिवाय विद्युत्‌ दाबातील अनियत बदलामुळे उपकरण बाद किंवा निकामी होण्याची शक्यताही कमी होते. या व्होल्टमापकाच्या साहाय्याने एकदिश तसेच प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ दाबांचे मापन करता येते. वापरात असणाऱ्या बहुतेक सर्व अंकीय व्होल्टमापकांमध्ये जटिल इलेक्ट्रॉनीय मंडल रचनांचा वापर केला जातो. या व्होल्टमापकाचे ढोबळमानाने खालील प्रकार पडतात.


रेषीय उतरण प्रकारचे अंकीय व्होल्टमापक : या व्होल्टमापकाचे कार्य रेषीय उतरण शून्य व्होल्ट विद्युत्‌ दाब पातळीपासून आदान विद्युत्‌ दाबाच्या पातळीपर्यंत चढण्यास अथवा आदान विद्युत्‌ दाबाच्या पातळीपासून शून्य व्होल्ट विद्युत्‌ दाबाच्या पातळीपर्यंत उतरण्यास लागणाऱ्या कालावधीच्या मापनावर अवलंबून असते. हा कालावधी इलेक्ट्रॉनीय कालगणकाने मोजला जातो. विद्युत्‌ दाब मापनाच्या सुरुवातीस उतरण विद्युत्‌ दाब सुरू करून त्याची सातत्याने अज्ञात विद्युत् दाबाशी तुलना केली जाते. जेव्हा उतरण विद्युत्‌ दाब व अज्ञात विद्युत्‌ दाब यांचे मूल्य एक होते, तेव्हा आदान संपात मंडल किंवा आदान तुलनायंत्र एक स्पंद निर्माण करतो व त्यामुळे द्वार उघडले जाते. उतरण विद्युत्‌ दाब कालानुसार कमीकमी होत जाऊन शेवटी तो जेव्हा शून्य पातळी गाठतो, तेव्हा दुसऱ्या आदान तुलनायंत्राद्वारे प्रदान स्पंद तयार केले जाऊन त्याद्वारे द्वार बंद केले जाते. त्यानंतर हे स्पंद इलेक्ट्रॉनीय आंदोलक तसेच गणकांद्वारे मोजले जातात. शेवटी त्याचे आदान विद्युत्‌ दाबाच्या परिणामात रूपांतर करून ते चित्रलेखन घटकाद्वारे दर्शविले जाते (आ. १२).

सोपानाकृती उतरण प्रकारचा अंकीय व्होल्टमापक : रेषीय उतरण प्रकारच्या अंकीय व्होल्टमापकामध्ये थोडासा बदल करून हा व्होल्टमापक बनविला जातो. याची रचना उतरण प्रकारच्या अंकीय व्होल्टमापकापेक्षा सोपी असून हे स्वस्त असतात. या व्होल्टमापकातील आदान विद्युत् दाबाची अंतर्गत यंत्रणेने निर्माण केलेल्या सोपानाकृती उतरण विद्युत्-दाबाशी तुलना करून मापन केले जाते. या उपकरणाची विद्युत् दाब मोजण्याची मर्यादा साधारणपणे १०० मिलिव्होल्ट ते १,००० व्होल्टपर्यंत असते.

आ. १२. रेषीय उतरण प्रकारच्या अंकीय व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती : ( १ ) आदान एकदिश विद्युत् दाब, ( २ ) मर्यादा आणि क्षीणक यंत्रणा, ( ३ ) आदान तुलनायंत्र, ( ४ ) आरंभ स्पंद, ( ५ ) द्वार, ( ६ ) नमुना दर बहुकंपक, ( ७ ) उतरण जनित्र, ( ८ ) आधार तुलनायंत्र, ( ९ ) प्रदान स्पंद, ( १० ) आंदोलक, ( ११ ) गणकयंत्र, ( १२ ) चित्रलेखन घटक.

सेवक संतुलन वर्चस्‌मापक प्रकारचा अंकीय व्होल्टमापक : हा व्होल्टमापक सर्वांत किफायतशीर असून शेकडा ०·१ इतक्या अचूकतेपर्यंत विद्युत्‌ दाबाचे मापन करता येऊ शकते. या प्रकारच्या उपकरणामध्ये आ. १३ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आदान क्षीणक, अधिभार, संरक्षण यंत्रणा, प्रत्यावर्ती विद्युत्‌ प्रवाह नाकारणारी छानक, तक्षक, शक्तिविवर्धक, सेवक चलित्र, तसेच अंकीय चित्रलेखन घटक इ.महत्त्वाचे घटक असतात.

आ. १३. सेवक संतुलन वर्चस्‌मापक प्रकारच्या अंकीय व्होल्टमापकाची ठोकळा आकृती : ( १ ) आदान एकदिश विद्युत् दाब, ( २ ) आदान क्षीणक, ( ३ ) मर्यादा स्विच, ( ४ ) अधिभार संरक्षण यंत्रणा व छानक यंत्रणा, ( ५ ) तक्षक, ( ६ ) ५० हर्ट्‌झ कंप्रतेचे जनित्र, ( ७ ) विवर्धक, ( ८ ) शक्तिविवर्धक, ( ९) सेवक चलित्र, ( १० ) परिशुद्ध वर्चस्‌मापक, ( ११ ) संदर्भ विद्युत् दाब पुरविणारी यंत्रणा, ( १२ ) अंकीय चित्रलेखन घटक.

या व्होल्टमापकामध्ये शून्य अट राखण्यासाठी आदान एकदिश विद्युत्‌ दाबाद्वारे सेवक चलित्र सतत चालू ठेवले जाते. त्याचप्रमाणे सेवक चलित्राद्वारे नियंत्रित केलेल्या वर्चस्‌मापकाच्या साहाय्याने शून्य अट मिळविण्यासाठी लागणारा विद्युत्‌-दाब मिळविला जातो. थोडक्यात, या व्होल्टमापकात सातत्याने आदान विद्युत्‌ दाबाचे संतुलन अंतर्गत यंत्रणेने निर्माण केलेल्या संदर्भ विद्युत्‌ दाबाशी राखण्याचा प्रयत्न करून त्याद्वारे अज्ञात विद्युत्‌ दाबाचे मापन केले जाते.

वर नमूद केलेल्या प्रकारांशिवाय संकलक प्रकारचा अंकीय व्होल्टमापक आणि आनुक्रमिक आसन्नीकरण अंकीय व्होल्टमापक हेसुद्धा अंकीय व्होल्टमापकांचे प्रकार आहेत. यांपैकी संकलन प्रकारच्या व्होल्टमापकाचे कार्य हे बहुतांशी उतरण प्रकारच्या अंकीय व्होल्टमापकासारखेच चालते परंतु विद्युत्‌ दाब मोजताना मात्र या व्होल्टमापकामध्ये आदान विद्युत् दाबाचे सरासरी मापन एका ठरावीक कालावधीसाठी घेतले जाते. त्याचप्रमाणे आनुक्रमिक आसन्नीकरण अंकीय व्होल्टमापकामध्ये विद्युत्‌-दाब मोजताना आनुक्रमिक आसन्नीकरण या पद्धतीचा वापर करतात. या पद्धतीमुळे हा व्होल्टमापक सेकंदाला १,००० वाचने करू शकतो.

सदिश व्होल्टमापक : सदिश व्होल्टमापकाच्या साहाय्याने एखाद्या मंडलातील दोन भिन्न बिंदूंवरील संकेतांचा परमप्रसर आणि त्याचबरोबर या बिंदूंवरील विद्युत्‌ दाबातील अवस्थांतरही मोजता येते. हा प्रामुख्याने अतिउच्च कंप्रतेच्या (एका सेकांदात होणाऱ्या आंदोलनांच्या संख्येला कंप्रता म्हणतात) उपयोगासाठी, सहसा रेडिओ कंप्रत असणाऱ्यासंकेताच्या मापनासाठी वापरला जातो. अदिश व्होल्टमापक प्रामुख्याने दोन समान रेडिओ कंप्रतांच्या संकेतांचे दोन समान मध्यस्थ कंप्रतांच्या संकेतांमध्ये रूपांतर करतो आणि त्यानंतर या दोन रूपांतरित मध्यस्थ कंप्रतांच्या संकेताचे व्होल्टमापक, तसेच कलांतरमापक यांच्याद्वारे मापन केले जाते. त्यासाठी या उपकरणात पुढील पाच महत्त्वाच्या भागांचा समावेश केलेला असतो. पैकी दोन रेडिओ कंप्रता ते मध्यस्थ कंप्रतांमध्ये रूपांतर करणारे परिवर्तक, स्वयंचलित कलांतर नियंत्रक विभाग, कलांतरमापक मंडल आणि व्होल्टमापक मंडल असे एकूण पाच विभाग कार्यरत असतात.

पाहा : गॅल्व्हानोमीटर विद्युत्‌ राशिमापक उपरणे विद्युत् वर्चस्‌मापक.

संदर्भ : 1. Golding, E. W. Electrical Measurements and Measuring Instruments, London, १९६२. 

           2. Helfrick, A. D. Cooper, W. D. Modern Electronic Instrumentation and Measurement Techniques, New Delhi, १९९६.

बोटे, शशिकांत रा.

Close Menu
Skip to content