Вольтметры переменного тока.

1.                                     2.

 

 

1) Пр – преобразователь U₌ - постоянное напряжение

УПТ – усилитель постоянного тока

Особенности 1. высокое вход. сопротивление à Δf до сотен МГц

                   2. Но невысока чувствительность (мВ)

2) У~ -усилитель переменного тока Пр – преобразователь

Особенности 1. Δf до десятков МГц

                    2. мкВ и нВ

                        

 

В зависимости от преобразователя вольтметры разделяются:

1) Амплитудных значений U_A

2) Средних значений U_ср

3) Действующих значений U_д

Шкалы электронных вольтметров градуируются в действующих значениях синусоидального сигнала.

 

1. Пиковые детекторы – преобразователи в вольтметрах амплитудных значений.

Пиковый детектор с открытым входом.

Происходит подзаряд конденсатора (моменты 1 и 2)   положительной полуволной, отрицательная полуволна не пропускается диодом. Для минимизации пульсаций подбирают время заряда-разряда конденсатора

Пиковый детектор с закрытым входом.

 - k_v – коэфф. преобразования вольтметра

Схема имеет большую пульсацию входного напряжения.

В этих схемах используются фильтры нижних частот.

Если пульсации сглаживаются -

Из-за градуировки в действующих значениях , коэффициент амплитуды синусоидального сигнала. Если не синусоидальный сигнал, то  (действующ. значение)

 

Вольтметры средних значений.

Y~ - Усилитель переменного напряжения, Пр - преобразователь.

 

          I                                                                                    I

 

                                                                                      I₀

 

Идеальная ВАХ                              U                                     Реальная ВАХ                    U

 

Увеличение входного напряжения увеличивает чувствительность и уменьшает влияние нелинейности входных диодов преобразователя (за счет перехода в область линейной зависимости)

 

 для несинусоидального сигнала.

 

Вольтметры действующего значения.

Для усиления сигнала используют квадратирующие устройства.

.  Шкала у таких приборов квадратичная.

Универсальные вольтметры.

На основе пиковых детекторов с закрытым входом.

Постоянное напряжение: 0.1÷600В

Переменное напряжение: 1÷600В

Сопротивление: 10Ом÷100Мом

	П

 

U~

 

УПТ

U=

	ПR

 

R

 

 

Импульсные вольтметры.

Для измерения амплитуды сигналов различной формы.

Особенности:

1) Малая длительность измеряемых импульсов 10÷100нс

2) Значительная скважность импульсов  (период к длительности импульса)

                 U(t)

 

 

                                                                   t

Шкала градуируется в амплитудных значениях. Пиковый детектор с закрытым входом.

Селективные вольтметры.

Для измерения действующих значений напряжения в некоторой полосе частот или действующего значения определенных гармоник.

            k(ω)                                                       идеальная

                                                                                    реальная

 

                                                ω₂                                        ω

                         ω₁                                          ω₃

                                             Δ ω

Полоса пропускания полосового фильтра выделяет одну отдельную гармонику

k(ω)=k=const     

k(ω)=f – на всех остальных частотах

 

Реальная - это уже диапвзон частот

Невысокая точность 6÷15% основная погрешность.

Диапазон измеряемого напряжения0.1мкВ÷1В.

Диапазон частот 10Гц÷100кГц.