Розділ 4 вимірювання напруги і рівнів

4.1. Вимоги до вимірювачів напруги

Включення вимірювальної апаратури не повинне порушувати режиму роботи контрольованого пристрою і значення вимірюваної величини. При досить широкому діапазоні частот, використовуваних у техніці зв'язку (від одиниць герц до десятків мегагерц), і при великому динамічному діапазоні вимірюваних величин (від мікровольт; до тисяч вольтів) виконання такої вимоги найчастіше досягається при вимірі напруги (або рівнів по напрузі), але не струмів або потужностей. Тому вимірювачі напруги і рівнів по напрузі є найбільш розповсюдженими і часто застосовуваними приладами для вимірювань у техніку зв'язку.

Вимірювачі напруги, що мають у широкому діапазоні частот досить високий вхідний опір (порядку Ом), при рівнобіжному підключенні до елемента ланцюга зв'язку, на якому контролюється напруга, як правило, не можуть істотно змінити режим ланцюга. Похибки, що виникають у таких випадках через додаткове спадання напруги в джерелі, можуть бути зроблені незначними, що особливо важливо при вимірах на діючих ланцюгах зв'язку.

Крім розходження по градуюванню (у вольтах і їхніх частках або в децибелах і їхніх частках) вимірювачі рівня і вимірювачі напруги розрізняються по: електричних схемах; діапазонам вимірюваної напруги (рівнів); діапазону частот, при яких похибка вимірювань не перевищує прийнятої для даного приладу; величинам вхідного опору і вхідної ємності; значенням основних похибок, класам точності; додатковим похибкам (від частоти, температури, вологості повітря, коливань живильної напруги й ін.); зручності експлуатації (безпосередній, цифровий, автоматичний відлік; рівномірність шкали, простота змін діапазону вимірюваних величин, система живлення, зручні габарити і т.д.).

При виборі приладу необхідно врахувати також його чутливість . Для стрілочного приладу чутливість являє собою відношення кутового переміщення стрілки до зміни при цьому вимірюваної величини . Для цифрового вимірювача чутливість характеризується значенням вимірюваної величини, що відповідає одиниці нижчого розряду.

У багатьох випадках необхідно враховувати також надійність вимірювального приладу (наприклад, число годин роботи на відмовлення) і, природно, вартість його виробництва й експлуатації.

Крім вимірювачів напруги, що дозволяють визначити значення вимірюваної напруги (рівня) у прийнятих одиницях, у техніці зв'язку застосовуються індикатори, можливості яких обмежуються просто показанням зменшення або збільшення контрольованої величини без визначення її значення в яких-небудь одиницях. У діапазоні звукових частот чуттєвим і дешевим індикатором може служити телефон. Він реагує на струми порядку А, може бути до деякої міри виборчим індикатором, часто використовується як індикатор нуля в мостових схемах і досить зручний для перевірки («прозвонки») різноманітних схем по ланцюгах і блокам. Телефон нерідко використовують як нульовий індикатор і для частот вище 10—15 кГц, але в цьому випадку його включають через гетеродинний детектор (див. § 64).