5.6.2 Электронные вольтметры.

Широко распространены электронные вольтметры, сочетающие электронный преобразователь на п/п элементах и интегральных микросхемах и средства отображения информации.

Различают по:

1. Назначению(постоянное или переменное напряжение, импульсные, универсальные).

2. Методу измерения (прямого преобразования или сравнения).

3. Виду измеряемого параметра напряжения (амплитуды, действующих, средних значений).

4. Частотному диапазону (НЧ, ВЧ, СВЧ).

Достоинства: 1) Широкий частотный диапазон измеряемых сигналов до 100 МГц; 2) Слабая зависимость показаний от частоты измеряемого напряжения; 3) Высокая чувствительность; 4) Широкий динамический диапазон; 5) Малая мощность потребления Ом, пФ.

Электронный вольтметр состоит из входной цепи, усилителя постоянного тока и средства отображения информации.

Назначение входной цепи  согласование диапазонов измеряемого напряжения и входного сигнала усилителя. Если R_вх вольтметра высокое, то входная цепь содержит высокоомные резисторы. В качестве средства отображения информации чаще всего используются магнитоэлектрические милли- и микроамперметры. Усилитель повышает чувствительность вольтметра.

ВЗ-24 имеет: 20 Гц  1 ГГц, от 20 мВ до 100 В, погрешность 0.2  5 %

ВЗ-45 (действующее напряжение): 1 мВ  300 В, 40 Гц  5 МГц, 2.5  4 %.

5.6.3 Анализаторы спектра частот.

Спектральный анализ играет важнейшую роль в измерительной технике. Под анализом спектров обычно понимают нахождение спектра амплитуд исследуемого сигнала. Различают два метода анализа спектров: параллельный (одновременный) и последовательный.

При параллельном анализе используют набор узкополосных фильтров, каждый из которых настроен на различные достаточно близкие частоты.

П переключатель; Д  детектор; РУ  регистрирующее устройство.

При одновременном воздействии исследуемого сигнала на все n фильтров, каждый выделяет составляющую спектра, соответствующую его настройке. Максимальное значение каждой гармоники измеряется вольтметром амплитудного значения, а частота по шкале настройки фильтра.

При последовательном анализе спектра входной сигнал воздействует на один узкополосный фильтр, последовательно перестраиваемый в широкой полосе частот. На практике чаще всего применяютосциллографические анализаторы спектра с узкополосным фильтром с фиксированной настройкой и гетеродинный принцип преобразования частоты.

См  смеситель; ГКЧ  генератор качающейся частоты; М  модулятор;

УФ  узкополосный фильтр; У  усилитель.

U_вх через входную цепь (аттенюатор или усилитель) поступает на смеситель См, ко второму входу которого подводится напряжение ГКЧ (гетеродина). Средняя частота этого генератора близка к несущей частоте исследуемого сигнала. Линейное изменение частоты во времени производится изменением выходного напряжения модулятора М. На выходе смесителя образуется сигнал разностной промежуточной частоты.

, f_c  частота сигнала.

УФ настроен на фиксированную частоту f_ф и имеет узкую полосу пропускания . Составляющие спектра в интервале частот. После детектирования поступают на широкополосный усилитель У и РУ. Если в качестве РУ используется ЭЛТ, то отклонение луча по вертикали ~ напряжению на выходе усилителя. Сигнал с выхода модулятора подается также на вход УГО. На экране ЭЛТ будет графическое изображение спектра частот входного сигнала.