Thiết bị để đo điện áp là Vôn kế hay vôn-mét
Ký hiệu:
Để đo điện áp của một phần tử nào đó người ta mắc Vôn-mét như hình dưới đây: V
Các vôn-mét dùng trong đo lường điện tử được phân loại căn cứ vào các tính năng sau đây:
-Dạng chỉ thị: vôn-mét chỉ thị bằng kim hay vôn-mét chỉ thị bằng số.
-Thông số của điện áp đo: vôn-mét đo điện áp đỉnh, điện áp trung bình hay điện áp hiệu dụng.
-Dải trị số điện áp đo: micrô vôn-mét, mili vôn-mét hay kilô vôn-mét.
-Mục đích sử dụng: vôn-mét mẫu (để làm chuẩn), vôn-mét xoay chiều, vôn- mét một chiều, vôn-mét xung hay vôn-mét có tính năng đặc biệt khác (vôn-mét nhạy pha, vôn-mét chọn lọc ... ).
Về cấu tạo chung của các vôn-mét, thì cũng giống như các loại máy đo các thông số tín hiệu khác, chúng bao gồm hai khối cơ bản: bộ biến đổi và bộ chỉ thị.
Bộ biến đổi của các vôn-mét mà ta sẽ xét tới sau đây (trừ loại vôn-mét điện từ), là bộ tách sóng. Bộ tách sóng để biến đổi điện áp cần đo có chu kỳ thành điện áp một chiều. Tuỳ theo loại mạch tách sóng mà điện áp đo được xác định bởi các thông số điện áp khác nhau. Với loại micrô vôn-mét, tín hiệu trước khi đưa vào bộ tách sóng thì được đưa qua bộ khuếch đại. Các yêu cầu của bộ khuếch đại này khá chặt chẽ: hệ số khuếch đại phải ổn định, nghĩa là điện áp không bị thay đổi theo thời
Nguồn điện áp cần đo Bộ biến đổi Bộ chỉ thị
gian khi các điều kiện bên ngoài và điện áp nguồn cung cấp thay đổi; hệ số khuếch đại không phụ thuộc tần số; trở kháng vào của bộ khuếch đại phải lớn, điện dung vào phải nhỏ. Để tăng trở kháng vào, giảm điện dung vào cho vôn-mét, thì cấu tạo của tầng đầu của bộ khuếch đại thường hay dùng là tầng phụ tải Katốt. Để tăng độ ổn định, bộ khuếch đại thường được thực hiện hồi tiếp âm khá sâu. Để loại trừ các ảnh hưởng của sự phụ thuộc tần số thị bộ khuếch đại thường dùng các phần tử để hiệu chuẩn tần số cao và tần số thấp. Dải tần số công tác của các vôn-mét có bộ khuếch đại ở đầu vào thì hẹp hơn dải tần số của các vôn-mét thực hiện tách sóng ngay điện áp cần đo.
Bộ chỉ thị của vôn-mét là các bộ đo điện áp một chiều, có thiết bị chỉ thị bằng kim hay chỉ thị bằng số. Yêu cầu chung của các bộ này là phải có điện trở vào khá lớn (khoảng hàng chục đến hàng trăm MΩ). Để thoả mãn yêu cầu này, với các bộ chỉ thị của vôn-mét chỉ thị kim thì trên thực tế, thường hay dùng các mạch khuếch đại điện áp một chiều kiểu sơ đồ cầu và đồng hồ chỉ thị thường dùng loại micrô ampe-mét điện từ.
Khi đo điện áp xoay chiều cao tần, thì thiết bị đo được sử dụng nhiều hơn cả là vôn-mét điện tử. Sở dĩ như vậy, vì vôn-mét điện tử có một số ưu điểm cơ bản như: trở kháng vào lớn, độ nhạy cao, tiêu thụ ít năng lượng của mạch điện được đo và chịu đựng được quá tải. Tuy nhiên vôn-mét điện tử cũng có những nhược điểm là cần yêu cầu có nguồn cung cấp, nguồn cung cấp cần phải ổn định, và độ chính xác của thang độ chỉ thị phụ thuộc nhiều vào đặc tính thông số của đèn điện tử hay đèn bán dẫn, nên khi thay thế đèn thì thiết bị đo có thể bị ảnh hưởng.
Vôn-mét điện tử có nhiều loại, tuỳ theo cấu tạo mà nó có thể dùng để đo điện áp một chiều, điện áp xoay chiều hay đo cả hai loại điện áp này. Cũng tuỳ theo cấu tạo mà kết quả đo được chỉ thị bằng kim hay chỉ thị bằng số.
Để nghiên cứu tính năng và cấu tạo của vôn-mét điện tử, ta sẽ lần lượt xét theo hai loại chỉ thị: vôn-mét chỉ thị bằng kim và vôn-mét chỉ thị bằng số.