АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Файл : mark_st1.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, КУЛЬТУРЫ И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ВУЗ АВИЭК

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ

ДИСЦИПЛИНА: «Стандартизация и измерительные технологии»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА: «АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ.»

Выполнил:

Ст-т гр. ЗПОС-96-1

Гринев М.В.

Принял:

Доцент, к.т.н.

Нурманов М.Ш.

Алматы 2000 г.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ АНАЛОГОВЫМИ ВОЛЬТМЕТРАМИ

Электронные аналоговые вольтметры являются первым приме​ром электронных измерительных приборов, рассматриваемых в курсе. Среди них встречаются как вольтметры прямого преобразо​вания, так и вольтметры сравнения. Рассмотрим принцип работы, структурные схемы и основные функциональные узлы аналоговых вольтметров прямого преобразования и сравнения.

АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Структурная схема электронного аналогового вольтметра пря​мого преобразования соответствует типовой схеме рис. 2.1 и, как видно из рис. 3.13, в самом общем случае включает входное уст​ройство (ВУ), на вход которого подается измеряемое напряжение Ux, ИП и магнитоэлектрический прибор, применяемый в качестве ИУ.

Входное устройство представляет в простейшем случае дели​тель измеряемого напряжения — аттенюатор, с помощью которого расширяются пределы измерения вольтметра. Помимо точного де​ления Ux, ВУ не должно снижать входной импеданс вольтметра, влияющий, как уже неоднократно подчеркивалось, на методическую погрешность измерения Ux- Таким образом, использование ВУ в виде аттенюатора является, в дополнение к добавочным

Р и с. 3.13. Обобщенная структурнаясхе​ма аналогового вольтметра прямогопре​образования.

сопротивлениям и измерительным трансформаторам напряжения, еще од​ним способом расширения пределов измерения вольтметров. Имен​но этот способ применяется в электронных вольтметрах и других радиоизмерительных приборах.

В качестве ИП в вольтметрах постоянного тока (В2) применя​ется усилитель постоянного тока (УПТ), а в вольтметрах перемен​ного и импульсного тока (ВЗ и В4) —детектор в сочетании с УПТ или усилителем переменного тока. Более сложную структуру имеют преобразователи в вольтметрах остальных видов. В частности, преобразователи селективных вольтметров (В6) должны обеспе​чить, помимо детектирования и усиления сигнала, селекцию его по частоте, а преобразователи фазочувствительных вольтметров (В5) — возможность измерения не только амплитудных, но и фа​зовых параметров исследуемого сигнала.

Структурная схема аналогового вольтметра постоянного тока соответствует обобщенной схеме рис. 3.13. Основным функциональ​ным узлом таких вольтметров является УПТ. Современные вольт​метры постоянного тока разрабатываются в основном как цифро​вые приборы.

Вольтметры переменного и импульсного тока в зависимости от назначения могут проектироваться по одной из двух структур​ных схем (рис. 3.14), различающихся типом ИП. В вольтметрах первой модификации (рис. 3.14, а) измеряемое напряжение Ux^ преобразуется в постоянное напряжение Ux=, которое затем изме​ряется вольтметром постоянного тока. Наоборот, в вольтметрах второй модификации (рис. 3.14, б) измеряемое напряжение сначала усиливается с помощью усилителя переменного тока, а затем де​тектируется и измеряется. При необходимости между детектором и ИУ может быть дополнительно включен УПТ.

Сравнивая структурные схемы рис. 3.14, можно еще до рас​смотрения схемных решений их функциональных узлов сделать определенные выводы в отношении свойств вольтметров обеих мо​дификаций. В частности, вольтметры первой модификации в отно​шении диапазона частот измеряемых напряжений не имеют таких ограничений, как вольтметры второй модификации, где этот параметр зависит от полосы пропускания усилителя переменного тока. Зато вольтметры второй модификации имеют высокую чувствитель​ность. Из курса «Усилительные устройства» известно, что с по​мощью усилителя переменного тока можно получить значительно больший коэффициент усиления, чем с помощью УПТ, т. е. про​ектировать микровольтметры, у которых нижний предел Ux^. огра​ничивается собственными шумами усилителя. За счет изменения

Рис. 3.14. Структурные схемы аналоговых вольтмет​ров переменного и импульсного тока:

а—с детектором на входе; б — с усилителем переменного то​ка на входе.