3. Додаткові резистори
Додаткові резистори є вимірювальними перетворювачами напруги у струм, а на значення струму безпосередньо реагують системи аналогових вольтметрів всіх систем, за виключенням електростатичної, та електронних систем.
Додаткові резистори розширюють межі вимірювання по напрузі (інших приладів, що мають паралельні кола) - ватметри, лічильники енергії, фазометри.
Рис 6.3 - Схема включення додаткового резистора
Додатковий резистор включають послідовно із вимірювальним механізмом, тоді струм в колі ІВ
де U - вимірювальна напруга.
Якщо вольтметр має межу Uном та опір вимірювального механізму Rвм та за допомогою додаткового резистора Rд можливо розширити межу вимірювання в n-разів
Додаткові резистори виготовляють із ізольованої манганінового дроту, що намотана на пластини або каркаси із ізоляційного матеріалу.
Додаткові опори використовують в колах постійного та змінного струму.
4. Вимірювальні підсилювачі
Вимірювальні підсилювачі – це підсилювачі електричних сигналів (напруги або струму) з нормованими метрологічними характеристиками. Він призначений для створення вихідного сигналу (напруги або струму), інформативний параметр якого пропорційний до інформативного параметра вхідного сигналу, і використовується для виконання різноманітних операцій над аналоговими величинами. Зокрема, у ЗВТ він служить для підсилення вихідних сигналів первинних перетворювачів; перетворення сигналу, пропорційного до струму або електричного опору, в напругу; перетворення різниці двох сигналів у напругу тощо.
Вимірювання підсилювачі будують на основі операційних підсилювачів з використанням резисторів, конденсаторів і напівпровідникових елементів (біполярних і польових транзисторів, діодів).
На основі ОП, підключаючи зовнішні елементи, зокрема резистори, будують різні типи вимірювальних підсилювачів.
Основною статичною характеристикою вимірювальних підсилювачів є номінальний коефіцієнт кп, який дорівнює відношенню вихідного сигналу до вхідного. Оскільки кожний вимірювальний підсилювач незалежно від призначення перетворює сигнали, що дають вимірювальну інформацію, то до нього ставлять дві основні вимоги: висока точність і стабільність коефіцієнта перетворення та малий «дрейф нуля». Під «дрейфом нуля» розуміють зміну сигналу за відсутності зміни вхідного сигналу, яка зумовлена залежністю параметрів підсилювальних елементів ОП від температури (температурний дрейф), їх зміною в часі (часовий дрейф) і від нестабільності напруги живлення.
Основними джерелами похибок вимірювальних підсилювачів у статичному режимі є не ідеальність параметрів ОП і зовнішніх елементів (резисторів), їх нестабільність в часі , а також різноманітні шуми та завади.
Систематичну складову похибки вимірювального підсилювача можна зменшити під час налагодження його схеми в комплексі: регулюванням нульового рівня вихідного сигналу за відсутності сигналу на вході (зменшується адитивна складова похибки) і регулюванням коефіцієнта перетворення (зменшується мультиплікативна складова похибки).
Рис 6.3 основні схеми вимірювальних підсилювачів: підсилювач напруги з інвертуванням фази вхідного сигналу (а); підсилювач напруги без інвертування фази вхідного сигналу (б); повторювач напруги (в); перетворювач струм – напруга (г): кп – коефіцієнт перетворення вимірювального підсилювача; ОП – операційний підсилювач