22. Структурные схемы электронных вольтметров: переменного тока. Типы применяемых детекторов.

Вольтметры переменного тока строятся по схеме усилитель-преобразователь. В качестве пре-

образователей могут использоваться квадратичные или линейные детекторы.

Если применяются квадратичные детекторы, то такие вольтметры называются вольтметрами

среднеквадратических значений, их структурная схема приведена на рис

Квадратичный детектор преобразует переменное напряжение в постоянное, пропорциональное,

квадрату среднеквадратического значения измеряемого напряжения. Значит, измерение среднеквадратического напряжения связано с выполнением трех операций: возведение в квадрат мгновенного значения сигнала, усреднение и извлечение корня из результата усреднения (последняя операция обычно осуществляется при градуировки шкалы вольтметра). Возведение в квадрат мгновенного напряжения как правило производят с помощью полупроводникового диода, используя начальный участок вольтамперной характеристики, описываемой квадратичной зависимостью. Однако протяженность квадратичного участка характеристики обычно невелика (не более 100 мВ), одним из методов для расширения этого участка является метод кусочно-линейной аппроксимации. Для этого в схему детектора включают несколько диодных ячеек и подбором напряжения смещения на диодах получают суммарную вольтамперную характеристику, приближающуюся по форме к квадратичной кривой.

Если в вольтметрах переменного тока применяются линейные детекторы, то такие вольтметры называются вольтметрами средневыпрямленных значений, структурная схема таких вольтметров приведена на рис.

В таких вольтметрах в качестве преобразователя используется линейный детектор, преобразующий переменное напряжение в постоянный ток, пропорциональный средневыпрямленному значению измеряемого напряжения. Такие преобразователи выполняются по схемам двухполупериодного выпрямления и используют линейный участок вольт-амперной характеристики полупроводникового диода. Аналоговый вольтметр средневыпрямленных значений по сравнению с выпрямительным вольтметром имеет более высокую чувствительность и меньшее потребление мощности от измерительной цепи. Эти вольтметры откликаются на средневыпрямленное значение, градуируются в среднеквадратических значениях и имеют коэффициент градуировки С=1.

23. Структурные схемы электронных импульсных, универсальных вольтметров.

Импульсные вольтметры строятся по схеме преобразователь - усилитель. В качестве преобразователя - амплитудные (типовые детекторы), напряжение на выходе которых соответствует максимальному (амплитудному) значению . Данный прибор откликается на амплитудные значения и в них градуируется (коэффициент градуировки равен 1). Отличительной особенностью импульсных вольтметров является наличие элемента памяти (конденсатора). С простейшей схемой амплитудных детекторов:

Для типового детектора:

1)

2)

С параллельным соединением (включением диода):

Схема с открытым входом

Схема с закрытым входом

Универсальные вольтметры:

Позволяют измерять как постоянное так и переменное напряжение. При измерении переменного напряжения вольтметр строится по схеме «преобразователь-усилитель». В качестве преобразователя используется пиковый детектор (амплитудный). Напряжение на выходах которого соответствует максимальному амплитудному значению переменного напряжения, подаваемого на вход вольтметра.

При измерении постоянного напряжения оно непосредственно поступает либо на вход усилителя входного тока, либо на входное устройство.

Амплитудный детектор осуществляет преобразования переменного напряжения в постоянное, равное максимальному значению измеряемого сигнала, то есть эти приборы откликаются на максимальное значение а градуируются в среднеквадратических.

Эти параметры связаны коэффициентом амплитуды (градуировки)

Универсальные вольтметры имеют .

Для синусоидального сигнала: