2) Электронный вольтметр для измерения переменного напряжения типа "преобразователь-усилитель".
1 блок – входное устройство служит для согласования вольтметра с измеряемым объектом:
а)Вольтметр всегда подключается параллельно измеряемому объекту. Поэтому входное сопротивление прибора должно быть высокоомным.
б)Может иметь открытый или закрытый вход по постоянной составляющей. в)Вход прибора несимметричный относительно земли, поэтому при подключении вольтметра необходимо соблюдать полярность.
г)Делитель напряжения служит для изменения пределов измерения.
2 блок - преобразователь формы сигнала. Служит для преобразования переменного сигнала в постоянный для нормальной работы стрелочного индикатора.
3 блок – усилитель постоянного тока. Служит для усиления сигнала до величины необходимой для нормальной работы стрелочного индикатора.
4 блок – стрелочный индикатор. Микроамперметр магнитоэлектрической системы. Шкала градуируется в абсолютных единицах напряжения. Имеет две шкалы на 10 и 30 делений, шкалой на 30 делений пользуются, если предел кратен 3.
Достоинства: широкий частотный диапазон вольтметра, т.к. нет зависимости диапазона частот вольтметра от частотного диапазона усилителя; простота схемы и работы с ней.
Недостатки: малая чувствительность по измеряемой величине, т.к. сигнал сначала преобразуется, а потом усиливается; точность измерения зависит от пользователя.
Цифровой вольтметр с время-импульсным преобразованием.
1 блок – входное устройство. Служит для согласования вольтметра с измеряемым объектом. Всегда подключается параллельно измеряемому объекту. Обеспечивает высокоомный вход. Имеет закрытый или открытый вход по постоянной составляющей, несимметричный относительно земли, поэтому при подключении вольтметра необходимо соблюдать полярность. Делитель напряжения служит для изменения пределов измерения.
2 блок – широкополосный усилитель. Должен иметь постоянный коэффициент усиления в рабочем диапазоне частот вольтметра. Это ограничивает рабочий диапазон частот вольтметра. Т.к. усилитель стоит сразу после входного устройства, чувствительность вольтметра достаточно велика.
3 блок – преобразователь формы сигнала. Преобразует синусоидальный сигнал в постоянный.
Преобразованный сигнал дальше подаётся на вход компаратора – сравнивающего устройства, где сравнивается с линейно-возрастающим напряжением.
4
блок – генератор
линейно-возрастающего напряжения,
скорость
возрастания
которого известна и может изменяться
пользователем.
5
блок – компаратор
- сравнивающее
устройство. Предназначен для сравнения
входного измеряемого сигнала с сигналом,
поступающим с генератора линейно-возрастающего
напряжения. Результатом сравнения
являются два импульса появляющиеся на
выходе компаратора. Первый импульс
появляется, когда линейно-возрастающее
напряжение равно нулю, второй, когда
линейно-возрастающее напряжение
достигнет величины измеряемого
напряжения. Временное расстояние между
этими импульсами
пропорционально величине измеряемого
напряжения.
6
блок – генератор
последовательности прямоугольных
импульсов.
Период следования прямоугольных
импульсов
известен и может изменяться пользователем.
Импульсы этого генератора иногда
называются тактовыми.
7 блок – электронный ключ (временной селектор). Временной селектор открывается первым импульсом с компаратора и закрывается вторым. Таким образом электронный ключ открывается на время и пропускает через себя тактовые импульсы, период следования которых известен пользователю.
8 блок – электронный счётчик. Считает число импульсов (N), прошедших с генератора тактовых импульсов через электронный ключ за время , которое зависит от величины измеряемого напряжения.
9 блок – дешифратор. Зная число импульсов N и период их следования ТИ, определяет время , на которое перенесена информация о измеряемом напряжении
Зная
время,
и скорость возрастания линейного
напряжения
определяет
измеряемую величину:
10 блок – цифровой индикатор. Высвечивает измеренную величину.
11 блок – схема обнуления. Приводит схему в исходное положение и подготавливает блоки к следующему измерению.
ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ, ПОЯСНЯЮЩИЕ РАБОТУ ВОЛЬТМЕТРА
С ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ