Вольтметры средневыпрямленных значений.

Вольтметры этого типа строятся как с однополупериодным, так и с двухполупериодным выпрямлением. На рис. 5.8,а приведена структурная схема вольтметра с однополупериодным выпрямлением, а на рис. 5.8,б временные диаграммы напряжений на входе и выходе диода. С помощью диода синусоидальное входное напряжение преобразуется в постоянное пульсирующее напряжение в виде положительных полуволн синусоидальной формы. Фильтр устраняет пульсацию напряжения и после его усиления напряжение поступает на измерительный прибор магнитоэлектрической системы.

Рис. 5.8.

Таким образом, диодный преобразователь преобразует переменное напряжение в постоянный ток, пропорциональный средневыпрямленному напряжению.

При однополупериодном выпрямлении синусоидального напряжения средне выпрямленное значение напряжения будет

при двухполупериодном выпрямлении –

Для того, чтобы диодный преобразователь начал работать на линейном участке вольтамперной характеристики необходимо подать на его вход напряжение более . Таким образом, нижний диапазон измеряемых напряжений составляет величину, близкую к .

Для обеспечения высокой чувствительности вольтметра необходимо использовать структурную схему, в которой измеряемое переменное напряжение вначале усиливается, а затем с помощью диода преобразовывается в постоянное напряжение.

На рис. 5.9 приведена принципиальная схема вольтметра средневыпрямленных значений с двухполупериодным выпрямлением и отрицательной обратной связью.

Р ис. 5.9.

Положительная полуволна тока усилителя проходит через диод и резистор , а отрицательная полуволна – через диод и резистор . Выходное напряжение , будем иметь форму в виде положительных синусоидальных полуволн, средневыпрямленное значение которого имеет значение

Отрицательная обратная связь в схеме, осуществляется подачей напряжения на инвертирующий вход усилителя.

Введение ООС в схему вольтметра повышает стабильность работы усилителя, уменьшает нелинейность выходной характеристики и улучшает его частотную характеристику. Вольтметры градируются также как и выпрямительные приборы при синусоидальной форме напряжения в действующих значениях. Если форма измеряемого напряжения отличается от синусоидальной, необходимо результаты измерений пересчитать по формуле

где - действующее значение несинусоидального измеряемого напряжения,

- коэффициент формы измеряемого напряжения,

- коэффициент формы синусоидального напряжения.

По схеме рис. 5.9 построены электронные вольтметры типа В3-38 и В3-41. Диапазон измеряемых напряжений составляет от 0,1мкВ до 300В. Класс точности 2,5 - 4.

В таблице приведены значения коэффициентов амплитуды и коэффициентов формы для наиболее употребляемых сигналов.