Вопрос 10. Структура электронного вольтметра, построенного по принципу м-дм.

По упомянутым выше причинам рассмотренную выше структуру вольтметра не используют для измерения малых значений напряжения. Для измерения мкВ в структуре электронного вольтметра используется усилитель постоянного тока, построенный по принципу М-ДМ (модулятор-демодулятор).

Структура, объясняющая принцип М-ДМ

Временная диаграмма:

Вопрос 11. Электронный вольтметр переменного тока.

Электронный вольтметр переменного тока

Состоит из

- преобразователя переменного напряжения в постоянное;

- усилителя;

- измерительного механизма.

Вольтметр переменного тока измеряет амплитудные значения переменного напряжения, действующие и средние значения. Импульсные вольтметры, как правило, измеряют амплитудные значения импульсов, а основная масса вольтметров измеряет действующее значение переменного тока.

Вопрос 12. Амплитудные вольтметры переменного тока.

Амплитудные вольтметры переменного тока

Содержат преобразователи амплитудных значений U_max.

Амплитудные вольтметры переменного тока бывают:

- с открытым входом схема а).

- с закрытым входом схема б).

а) б)

Ёмкость С заряжается от U_x через диод D и R_i во время положительной полуволны. Во время отрицательной полуволны С разряжается через сопротивление R_н.

Временная диаграмма:

Во время подзарядки ёмкости С в выходном напряжении наблюдаются пульсации.

U_сср= U₀+U_m.

Для того, чтобы отбросить постоянное сопротивление U₀, используется схема с закрытым входом. Для уменьшения пульсаций на выходе преобразователя используют R, C- фильтры: С_ф,R_ф.

Вопрос 13. Импульсные вольтметры. Компенсационные схемы.

Импульсные вольтметры

Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуды импульсов различной формы и скважности. Для построения импульсных вольтметров при скважности не более 10 может использоваться схема пикового детектора.

При длительности импульса τ = (10…100)нс и скважности Q=10⁹используются компенсационные схемы:

U_x заряжает через диод D₁ конденсатор С₁. Переменная составляющая пульсации проходит через конденсатор на вход Y~, усиливается и выпрямляется с помощью диода D₂. С выхода преобразователя через резистор обратной связи R_ос компенсирующее напряжение подаётся на емкость С₁. При больших значениях К_y пульсации на С₁ будут незначительны U_c1≈U_x

R

U_вых= U_x*———

R+R_oc.

Вопрос 14. Селективные вольтметры.

Селективные вольтметры

Селективные вольтметры предназначены для измерения действующих значений переменного напряжения в полосе частот или действующих значений отдельной составляющей переменного напряжения.

Принцип действия: выделение с помощью полосового фильтра полосы частот или отдельной составляющей и измерение её действующего значения.

Структура селективного вольтметра:

ПФ - полосовой фильтр, у которого может перестраиваться полоса частот.

Селективные вольтметры применяются при измерении периодических сигналов сложной формы. Спектр таких сигналов частотной области будет занимать какую-то полосу частот:

Если полосовой фильтр настроить, как показано на рисунке, то с помощью селективного вольтметра будет измерено действующее значение составляющей на частоте W3.