Электронные вольтметры постоянного тока

Электронные вольтметры постоянного тока представляют собой сочетание входного делителя, усилителя постоянного тока и ИМ магнитоэлектрической системы с ОУ.

Структурная схема электронного вольтметра постоянного тока:

ВД – входной делитель, служит для расширения пределов измерений. ВД несколько снижает входное сопротивление прибора и служит источником дополнительных погрешностей. УПТ – усилитель постоянного тока, предназначен для повышения чувствительности вольтметра по напряжению. Является усилителем мощности входного сигнала для приведения в действие измерительного механизма магнитоэлектрической системы. ИМ – измерительный механизм с отчетным устройством.

Основной недостаток - дрейф нуля – самопроизвольное изменение выходного сигнала.

Характерная особенность ЭВ: последовательное соединение ВД и УПТ. Такая структура позволяет делать вольт­метры высокочувствительными и многопредельными.

Уравнение шкалы:

K_ВД - коэффициент преобразования входного делителя

K_УПТ - коэффициент преобразования УПТ

S_U - чувствительность ИМ по измеряемой величине (напряжению)

U_X - измеряемое напряжение

Недостатки:

- сравнительно большая относительная погрешность (1-5%);

- необходимость в стабилизированном источнике питания;

- влияние смены элементов в схеме преобразования на градуировку шкалы прибора

Электронные вольтметры переменного тока

Электронные вольтметры переменного тока для измерения напряжений в диапазоне частот от 1 Гц до нескольких тысяч Гц.

Импульсные электронные вольтметры предназначены для измерения одиночных и повторяющихся импульсных и импульсно-модулированных напряжений в диапазоне длительности от единиц наносекунд до десятков миллисекунд. Применяются для измерения амплитуды переменного тока.

Основное отличие вольтметров переменного тока от постоянного тока – наличие преобразователя переменного напряжения в постоянное. Этот преоб-тель называется выпрямителем или детектором. В зависимости от него показания прибора могут быть пропорциональны среднему амплитудному либо действующему значению напряжения.

ЭВ переменного тока и импульсные могут строиться по одной из схем:

Схемы различаются типом измерительного преобразования.

В вольтметрах (схема 1) измеряемое переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное напряжение с помощью детектора, которое затем измеряется по схеме электронного вольтметра постоянного тока (УПТ и ИМ). Основной недостаток – низкая чувствительность.

В вольтметрах (схема 2) измеряемое переменное напряжение сначала усиливается с помощью УПТ, затем преобразуется в постоянное напряжение с помощью детектора и измеряется по схеме электронного вольтметра постоянного тока. Имеют более высокую чувствительность.

Селективные вольтметры

Селективные вольтметры – ЭВ, на входе которых предусмотрены специальные настраиваемые устройства. Предназначены для измерения высокочастотных напряжений в присутствии помех.