Вольтметры переменного напряжения. Вольтметры амплитудного значения переменного напряжения содержат

Вольтметры амплитудного значения переменного напряжения содержат

ПАЗ и магнитоэлектрический микроамперметр. Обычно вольтметры амплитудного значения строят по схеме универсального вольтметра (рис.8.12.), позволяющего наряду с амплитудой переменного напряжения измерять постоянное напряжение. Род измерений устанавливается переключателем S. Универсальные вольтметры (В7-13, В7-15) измеряют переменные напряжения в диапазоне частот от 10 Гц до 1000 МГц, нижний предел измерений – доли милливольта, верхний – 1000 В, входное сопротивление 100 кОм - 5 МОм. Приведенная погрешность 4 – 10 %.

Л

U_вх r ДРФ У

R_ос

Рис. 8.11. Вольтметр постоянного напряжения на основе фотогальванометрического усилителя.

ПАЗ У

U μA

S

U

Рис.8.12. Структурная схема универсального вольтметра.

По этой же схеме строятся импульсные вольтметры, предназначенные для измерения импульсов.

Вольтметры среднего и действующего значения переменного напряжения строятся по структурной схеме рис. 8.13.

U_{вх ПСЗ}

к=1 ДН ^или μА ^ПДЗ

У2

У1

Рис. 8.13.Структурная схема вольтметра переменного напряжения

среднего или действующего значения.

На входе вольтметра устанавливается усилитель У1, первый каскад которого выполняется по схеме повторителя с большим входным сопротивлением. Повторитель конструктивно представляет собой выносной пробник и связан с остальной частью усилителя У1 экранированным кабелем. Делитель напряжения ДН для изменения пределов измерения включен на выходе усилителя У1, что позволяет использовать в делителе сравнительно низкоомные резисторы, благоприятно сказывающиеся на частотных возможностях прибора. В качестве преобразователя переменного напряжения в постоянное используется ПЗС в вольтметрах среднего значения или ПДЗ в вольтметрах действующего значения. Примером вольтметров среднего значения являются приборы В3-38, В3-39, В3-41, а действующего значения – В3-40, В3-42, В3-45, В3-46, В3-48. Эти вольтметры характеризуются чувствительностью порядка 1мВ, частотным диапазоном 10Гц – 50 МГц, входным сопротивле­нием 1 – 30 МОм, погрешностью 4 – 10%.

Измерение действующего значения переменного напряжения вольт­метрами, показания которых пропорциональны амплитудному или сред­нему значению, сопровождается дополнительными погрешностями тем большими, чем сильнее форма напряжения отличается от синусоидальной.

Электронные омметры.

Электронные омметры используются для измерения активных сопротив­лений в диапазоне 10^-3 – 10¹² Ом. в том числе для измерения сопротивления изоляции, сопротивления контактов и т.д. Электронные омметры выпол­няются на основе усилителей постоянного тока и показывающего измери­тельного прибора магнитоэлектрической системы.

E R₀ R_{x ИП} E R_x R₀

а) б)

Рис. 8.14. Схемы электронных омметров.

На рнс. 8.14. а) показана схема омметра для измерения малых сопро­тивлений. Напряжение на входе усилителя

ER_x

U_y ═ ———

R₀ + R_x

При R₀›R_х это напряжение пропорционально R_x и шкала измеритель­ного прибора линейна относительно R_x.

При измерении больших сопротивлений используется схема рис. 8.14. б). В этом случае при R_x › R₀ показания прибора будут обратно пропорциональны измеряемому сопротивлению

ER₀

U_y ═ ———

R_x

Шкала имеет гиперболический характер.

В обоих случаях входное сопротивление самого усилителя доста­точно велико и во внимание не берется.

Может также использоваться схема электронного омметра на основе усилителя постоянного тока, охваченного отрицательной обратной свя­зью через резистор R_ос=R_x. В этом случае U_вых = ЕR_x /R_о , т.е. показания прибора пропорциональны R_х .

Погрешность электронных омметров 1 ,5 - 2,5 %.

R_oc

R₀

E U_вых ^ИП

Рис. 8.15. Электронный омметр на основе УПТ с обратной связью.