Измерение переменных напряжений.

Принцип работы электронного вольтметра вольтметра состоит в преобразовании U в const прямо пропорциональное соответствующему значению переменной U, и измерении const U электромеханическим измерительным приборам либо цифровым вольтметрам.

Вольтметры амплитудных значений.

Амплитудные вольтметры обладают наибольшим диапазоном частот ( от десятков Гц до 1-2 ГГц) благодаря тому, что преобразование осуществляется непосредственно на входе прибора. Амплитудный детектор конструктивно размещается в выносном пробнике, благодаря чему удается уменьшить влияние паразитных параметров вольтметра, вывести резонансную частоту входной цепи за пределы диапазона частоты вольтметра.

Необходимая чувствительность достигается применением после детектора УПТ с большим коэффициентом усиления. На рис. Показана упрощенная структурная схема амплитудного вольтметра с закрытым входом ,построенного по схеме уравновешивающего преобразования. Измеряемое напряжение подается через входное устройство на вход пикового детектора с закрытым входом ( VD1, C1,R1)

На идентичный детектор (VD2,C2,R2) подается компенсирующее напряжение с частотой около 100кГц, сформированное в цепи обратной связи. Постоянные напряжения, равные амплитудным значениям измеряемого сигнала и компенсирующего U, сравниваются на резисторах R1,R2. Разностное напряжение подается на УПТ А1 с высоким коэффициентом усиления. Если U на выходе УПТ положительно полярности, т.е. Если превышает U сигнала над компенсирующими, если компенсирующего U нет допускается ранее запертый генератор-модулятор и компенсирующее напряжение поступает через делитель обратной связи на детектор VD2,R2,C2/

Генератор-модулятор представляет собой генератор собранный по емкостной трехточечной схеме, усилитель и эмиттерный повторитель.

Превышение компенсирующего U над измеряемым приводит к запиранию генератора-модулятора. Выходные U с амплитудой, пропорционально амплитуде измеряемого U и частотой 100кГц, подается на детектор средневыпрямленного U1 и измеряется магнитоэлектрическим вольтметром PV1.

Важным требованием является идентичность передаточных характеристик детекторов сигнала и компенсирующего U. Только при одинаковых характеристиках равенство выходных U детекторов будет говорить о равенстве входных U.

В установившимся режиме на резисторах R1 и R2 образуется некоторая разность U : . Величина этой разности

где K, -коэффициенты передачи цепи прямого преобразования и обратной связи.

В данной схеме в цепи прямого преобразования входит УПТ, генератор-модулятор, в цепь обратного- делитель в цепи обратной связи и детектор компенсирующего сигнала.

Таким образом для обеспечения высокой точности уравновешивания коэффициент усиления УПТ и генератора-модулятора должен быть достаточно высок.

Погрешность состоит из погрешности образцовых средств при градуировке, случайной погрешности измерения постоянного U магнитоэлектрическим прибором; погрешности обусловлены нестабильностью коэффициента передачи цепи обратной связи и коэффициента передачи детектора средневыпрямленного значения, неидентичности характеристик детекторв, неуравновешенности схемы.

По подобной схеме работают амплитудные милливольтметры В3-36,В3-43.

Основная погрешность на частотах до 30М Гц составляет 4-6% на частотах до 1Г Гц-25%.

Шкалы амплитудных вольтметров градуируются в среднеквадратичных значениях sin. Напряжения. Недостатком является большая погрешность при измерении U с большим уровнем гармоничных составляющих - Х.