Электронные вольтметры постоянного тока

На рисунке представлена структурная схема электрического вольтметра const ,

начиная от единиц микровольтметра.

Усилители const I (УПТ ),входящие в вольтметр , должны иметь стабильный коэффициент усиления и малый дрейф выходного напряжения. Это достигается применением усилителей, выполненных по мостовым схемам

Дестабилизирующие факторы действуют на обе половины моста одинаково и не вызывают дополнительного разбаланса моста. Отрицательная обратная связь делает работу усилителя стабильной, а его характеристику линейной в широких пределах.

При высокой чувствительности вольтметра для устранения дрейфа используется УТП с конвертированием const U в переменное, амплитуда которого пропорциональна постоянной U .

Она построена по принципу уравновешенного преобразования. Входное устройство А₁ обычно содержит интегрирующий фильтр для уменьшения влияния переменной составляющей присутствующей во входном сигнале. Измеряемое const U преобразуется в (эквивалентной)примерно прямоугольной формы. Для этого на входе УПТ часто применяется последовательно- параллельный ключ на полевых транзисторах. Управляющее напряжение частотой обычно 400Гц вырабатывается мультивибратором (G), собранным на интегральной схеме, и формируется с помощью дифференциальных усилителе.

U усиливается усилителем А₂ и выпрямляется синхронным детектором U₂. Через эмиттерный повторитель const U подается на магнитоэлектрический микроамперметр P₁.

Усилитель охватывается глубокой отрицательной обратной связью. Для переключения пределов измерения предусмотрен делитель в цепи обратной связи, который собирается на прецизионных постоянных резисторах т.е. Путем изменения коэффициента усиления усилителя. Синхронный детектор U₂ работает по принципу удвоения напряжения, синхронизирован по фазе с сигналом на входе усилителя А₂. В схеме синхронного детектора применяются также полевые транзисторы.

Основная погрешность микровольтметра составляет 1,5-6,0%. источниками погрешности является:

погрешность образцовой аппаратуры по которой производится градуировка, погрешность градуировки, случайная погрешность стрелочного прибора, нестабильности канала преобразования, неравномерность шкалы, возникновение паразитных термо ЭДС, обусловленных изменением температуры в пределах нормальной области3 наличие собственных шумов, которые сказываются на нижних пределах измерения. По данной схеме работают серийные микровольтметры В2-11, В2-15, В2-25.

Иногда требуются вольтметры const U с очень большим входным сопротивлением ( Ом). Тогда применяют электрометрические лампы, сеточные токи которых не превышают А, а сопротивление утечки входной сетки не менее Ом. Усиление const U осуществляется с использованием конвертирования.

В электронных вольтметрах меньшей чувствительности в УПТ вместо конвертирования применяются высокостабильные устройства с отрицательной обратной связью и операционные усилители.