15.Емкостные преобразователи

Емкостные преобразователи используют свойства конденсатора менять собственную емкость при изменении площади пластин и расстоянии между

ними.

С=ε0 ·ε·S / δ , (14)

где ε0 – абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума;

ε – относительная диэлектрическая проницаемость изолятора 2;

S – площадь обкладок 1 емкостного преобразователя;

δ – расстояние между обкладками емкостного преобразователя.

Рисунок 22. Емкостный преобразователь:

а) структурная схема;

б) устройство и работа.

16. Электронные приборы (электронные вольметры)

Электронный вольтметр является прибором с преобразованием рода тока.

Введем обозначения:

В – выпрямитель;

У – усилитель переменного тока;

УПТ – усилитель постоянного тока;

М – модулятор.

Электронный вольтметр- это сочетание выпрямителя, усилителей и маг-нитоэлектрического механизма.

~U

=U

Рисунок 13. Схема универсального электронного вольтметра постоянного и переменного тока

Порог чувствительности по напряжению на переменном токе составляет 0.1-0.2 В. Это объясняется тем, что первым блоком на переменном токе является выпрямитель.

Порог чувствительности определяется порогом чувствительности диодов выпрямителя.

I I

I₀

0 U₀ U 0 U₀ U

0.1- 0.2

Рисунок 14. Порог чувствительности диодов выпрямителя

Плюсы: благодаря использованию на входе высокочастотных выпрями-тельных диодов можно достичь максимальной частоты измеряемого сигнала до fmax=300 МГц.

Электронный вольтметр переменного тока

МЭИМ

~U

Рисунок 15. Электронный вольтметр переменного тока

Плюсы: благодаря тому, что на входе усилителя переменного тока порог чувствительности достигает 1 мкВ, но частотный диапазон fmax=3 МГц, который может обеспечить усилитель переменного тока.

Электронный вольтметр постоянного тока

МЭИМ

=U

Рисунок 16. Электронный вольтметр постоянного напряжения с модуляцией-демодуляцией

Электронный вольтметр постоянного тока на рис. 13 имеет существенный недостаток, связанный с неконтролируемым дрейфом нуля, т. е. УПТ в схеме может иметь значительную аддитивную составляющую погрешности. Это свойственно всем УПТ.

Входной сигнал напряжения постоянного тока преобразуется с помощью модулятора в напряжение переменного тока с заданным информационным признаком. Модулированный сигнал усиливается усилителем У переменного тока и с помощью специального выпрямителя демодулируется в постоянное напряжение, поскольку усилитель переменного тока не имеет аддитивной погрешности то аддитивная составляющая погрешности схемы (рис. 16) на несколько порядков меньше, на рис. 15.