3. Контрольні запитання

1. Що таке логометри?

2. Наведіть загальну схему, рівняння вимірювання, джерела похибок та розкрийте принцип дії логометрів.

3. Перелічіть основні джерела похибок логометрів.

4. Розкрийте механізми виникнення додаткової температурної похибки електромеханічних приладів.

5. Наведіть схему послідовно-паралельної температурної корекції електромеханічних приладів.

6. Зформулюйте умову повної термокомпенсації вольтметра з послідовно-паралельним ланцюгом термокомпенсації.

7. Перелічіть основні складові температурної похибки механізмів різних систем.

8. Наведіть схему термокомпенсованого електромеханічного амперметра з терморезистором.

9. Розкрийте механізм виникнення частотної похибки вольтметрів змінного струму на базі електромеханічних приладів.

10. Наведіть базові схеми частотної корекції вольтметрів змінного струму на основі електромеханічних приладів.

Тема ііі. Вимірювання напруг та опорів Лекція 8

1. Електронні вольтметри

Електромеханічні вольтметри мають певні обмеження щодо динамічного та частотного діапазонів, вхідного опору, чутливості, точності тощо. Ці обмеження можна значно звузити, доповнюючи електромеханічні вольтметри електронними блоками. У таких приладах – електронних аналогових вольтметрах, як правило, застосовують вимірювальні механізми магнітоелектричної системи як найбільш точні і такі, що мають лінійну шкалу.

Аналогові електронні вольтметри за призначенням поділяються на вольтметри:

– постійного струму,

– змінного струму,

– імпульсні,

– фазочутливі,

– селективні,

– універсальні.

1.1. Вольтметри постійного струму

Укрупнена структурна схема електронних вольтметрів постійного струму представлена на рис. 8.1.

Рис. 8.1

Вимірювана напруга подається на вхідний пристрій – високоомний резистивний подільник напруги (вхідний опір вольтметрів такого типу може сягати значень R_вх»5¸10 МОм).

Підсилювач постійного струму з коефіцієнтом підсилення дозволяє підвищити чутливість приладу в таке ж число разів. Дійсно, якщо в ланцюг вимірювального механізму з внутрішнім опором ввімкнемо додатковий резистор , то відхил стрілки приладу

, (8.1)

де – коефіцієнт передачі подільники напруги; S_n– чутливість вимірювального механізму.

Чутливість електронного вольтметра складає

, (8.2)

тобто збільшується у разів порівняно з чутливістю прилада без підсилювача. Діапазон вимірювання електронних вольтметрів охоплює інтервал значень ~( 1 мV¸10kV).

1.2. Вольтметри змінного струму

Вольтметри цієї групу будуються у відповідності до однієї зі схем, представлених на рис.82а,б.

Рис. 8.2, а

Рис.8.2, б

Змінна вимірювана напруга подається на вхідні пристрої. Наведені схеми на перший погляд мало чим відрізняються. Але лише заміна місцями двох блоків – детектора і підсилювача постійного струму, здатна суттєво вплинути на характеристики всього приладу. Перша з наведених схем рис.8.2а має ширший частотний діапазон (до ~700 МГц), але нижчу чутливість, в той час коли друга схема рис.8.2б забезпечує вимірювання напруг з більш високою чутливістю, але у вужчому частотному діапазоні ( до ~10 МГц).

В наведених схемах детектори спрямлюють змінну напругу і формують на виході постійну напругу, пропорційну одному зі значень: піковому, середньому (5.5), середньоспрямленому (5.6) або середньоквадратичному (5.7).

Вхідний пристрій стосовно пропускання постійної складової напруги може бути відкритим чи закритим ( з роздільним конденсатором), тобто може або пропускати на вхід приладу постійну складову напруги, або блокувати її.