12. Универсальные вольтметры. Структурные схемы. Достоинства и недостатки.

П ри создании УВ используется усилитель – выпрямитель.

При измерении постоянных значений Uвх через переключатель SA подается на вход преобр-ля импеданса(?), выходной сигнал которого преобразовывается в масштабном преобразователе(МП). Нагрузкой МП является магнитоэлектрический микроамперметр. ПИ представляет собой обычный делитель напряжения. При измерении переменных значений Uвх поступает на вход ПАЗ, а постоянная составляющая измеряется мА.

В основу УВ положена структура выпрямитель – усилитель. Но порог чувствительности у таких вольтметров мал, хотя они превосходят другие вольтметры по частотным характеристикам, поэтому в тех случаях, когда ставиться цель обеспечить работу вольтметра на ВЧ и не ставиться задача получения высокой чувствительности обычно используется схема типа усилитель – выпрямитель.

Упрощенная принципиальная схема такого электрического вольтметра с пассивным ПАЗ имеет вид:

с хема состоит из пассивного МП и ПИ с выходом на магнитоэлектрический вольтметр. МП включает в себя 2 набора резисторов: R5-R8, которые вместе с переключателем SA1-1 образуют входной делитель напряжения, предназначенный для переключения верхних пределов диапазона измерения; R12-R16 – представляет собой набор добавочных сопротивлений магнитоэлектрического вольтметра и вместе с переключателем SA1-2 позволяет осуществляет осуществлять переключение нижних диапазонов измерения.

ПИ представляет собой усилитель, собранные на интегральных схемах DA1 и DA2. микросхема DA1 содержит согласованную пару пассивных транзисторов на входе, включенных по схеме истокового повторителя, что обеспечивает высокое входное сопротивление ПИ. Вход ПИ защищены от перегрузок диодами VD2 и VD3. микросхема DA2 яв-ся ОУ с дифференциальным входом. Для балансировки усилителя служит переменный резистор R11, подключенный через резисторы R9 и R10 ко входам DA2. В целом усилитель охвачен ООС, которая необходима для стабилизации характеристики усилителя и для обеспечения высокого значения входного импеданса. Питание микросхем осуществляется от параметрического стабилизатора.

Магнитоэлектрический вольтметр выполнен на базе микроамперметра с добавочными резисторами R12 – R16, с регулируемыми резисторами R17 и R18 и кремниевыми стабилизаторами VD4 и VD5 для защиты измерительного механизма от перегрузок.

Схема вольтметра переменного тока состоит из ПАЗ и вольтметра постоянного тока. ПАЗ выполнен по схеме с закрытым входом на диоде – нувисторе, имеющего значительное обратное сопротивление и весьма малую входную емкость.

ВЧ составляющая измерительного напряжения отфильтровывается фильтром R1-C1, а НЧ – фильтром R2-C2.Вольтметр переменного тока имеет 2 входа: НЧ и ВЧ. При работе по НЧ входу размещенный в пробнике ПАЗ щуп А вставляется в гнездо. В этом измеренное напряжение подается на клемму Ux и функции зарядной – разрядной емкости ПАЗ выполняет С3. при использовании ВЧ входа на пробнике размещается насадка с Сб. Падение напряжения на R3 от начального тока диода – нувистора компенсируется напряжением смещения нуля с R2. напряжение смещения стабилизировано компенсирующим стабилизатором RC.