1 – Вход 1 (~ U)
ВД – Входной делитель обеспечивает высокое входное сопротивление, расширяет предел измерения, предохраняет схему от перегрузок.
Д – Детектор - устройство, с помощью которого переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, а затем выделяется среднеквадратичное значение напряжения
ВД – Входной делитель.
5 – Вход 2 (– U)
УПТ- повышает чувствительность вольтметра, усиливает исследуемую величину до напряжения, при котором срабатывает измерительный механизм индикаторного устройства. Обеспечивает равномерное усиление во всём диапазоне и минимальный дрейф нуля.
И – Магнитоэлектрическая система индикации
Достоинства:
· Измеряет и постоянное и переменное напряжение.
· Широкий диапазон (до единиц ГГц)
Недостаток:
· Низкая чувствительность
Электронный вольтметр типа У-Д
 |
1 – Вход 1 (~ В)
ВД – Входной делитель обеспечивает высокое входное сопротивление, расширяет предел измерения, предохраняет схему от перегрузок.
ШПУ – Широкополосный усилитель предназначен для равномерного усиления переменного напряжения в широком частотном диапазоне, повышает чувствительность схемы.
Д - Детектор - устройство, с помощью которого переменное напряжение сначала выпрямляется, а затем выделяется среднеквадратичное значение напряжения.
И – Магнитоэлектрическая система индикации
Достоинства:
· Высокая чувствительность, за счёт использования ШПУ.
Недостатки:
· Измеряет только переменное напряжение.
· Узкий частотный диапазон.
Основные технические характеристики вольтметров для измерения переменного напряжения.
o Предел измерения
o Погрешность измерения напряжения.
o Частотный диапазон.
o Основная погрешность измерения в зависимости от частоты.
o Входное сопротивление.
o Измеряемая форма напряжения.
Тема 4.4. Цифровой вольтметр.
Достоинства:
· Высокая точность
· Высокая чувствительность
· Высокое быстродействие
Недостаток:
· Сложность конструкции
- Ux
~ U
Рис. 9. Структурная схема цифрового вольтметра и временные диаграммы
Принцип действия данного вольтметра заключается в том, что измеряемое напряжение первоначально преобразуется во временной интервал, а затем числовой код эквивалентный измеряемому напряжению.
Исследуемое напряжение Uх подаётся на вход компаратора (сравнивающее устройство) (рис а). На его другой вход подаётся линейно-нарастающее пилообразное напряжение с генератором компенсирующего U (рис б). В компараторе происходит сравнение измеряемого напряжения с пилообразным. Когда линейно-нарастающее напряжение будет равно измеряемому, импульс на выходе компаратора заканчивается (рис в). Таким образом, на вход электронного ключа поступают прямоугольные импульсы. Одновременно на электронный ключ подаются однополярные остроконечные импульсы, со стабильным периодом следования с генератором образцовой частоты (рис г). Электронный счётчик считает количество остроконечных импульсов, которое прошло через открытый электронный ключ (длительность прямоугольного импульса) и преобразует это число в значение измеряемого напряжения, оно отражается на цифровом индикаторе (рис д).
Вывод: измеряемое напряжение зависит от количества импульсов, сосчитанных электронным счётчиком.
где k – коэффициент, зависящий от скорости нарастания пилообразного напряжения.
tх - длительность импульса на выходе компаратора.
За время tх проходит определенное количество импульсов с генератора образцовой частоты.
Т – период остроконечных импульсов.
Причины, вызывающие погрешность измерения цифровым вольтметром:
· Нелинейность линейно-нарастающего пилообразного напряжения (искажение формы)
· Нестабильность периода следования остроконечных импульсов с генератора образцовой частоты.
Контрольные вопросы