Вольтметр среднего значения напряжения

Электронные приборы непосредственной оценки

Большое распространение, наряду с вышенаписанным, получили электронные приборы для измерения тока и напряжения. Рассмотрим основные принципы построения электронных вольтметров.

Рис. 4.4. Блок-схема вольтметра
Рис. 4.5. Блок-схема вольтметра

Электронный вольтметр постоянного тока представляет собой высокочувствительный усилитель постоянного тока (УПТ) с магнитоэлектрическим измерительным механизмом на выходе.

Электронные вольтметры переменного тока могут быть построены по схемам усилитель – выпрямитель (рис. 4.4) или выпрямитель – усилитель (рис.4.5).

Электронный амперметр строиться по схеме вольтметра, измеряющего падение напряжения на образцовом сопротивлении, которое включают последовательно в ту ветвь, в которой измеряется ток.

В зависимости от того, какое значение переменного напряжения измеряется электронным вольтметром, различают вольтметры среднего, действующего и амплитудного значений.

Электронный вольтметр среднего значения напряжения.Он имеет одно- или двухполупериодный выпрямитель, в котором применяются полупроводниковые диоды, работающие на линейном участке их вольт – амперной характеристики.

Вольтметр действующего значения. Для этого вольтметра необходимы диоды с рабочей точкой на квадратичном участке вольт-амперной характеристики.

Наилучшая характеристика у нелинейных квадратирующих элементов на термопреобразователях. Применение термопреобразователей позволяет создать вольтметры действующего значения с линейной шкалой. Такие вольтметры необходимы для регистрации и автоматической обработки данных или для управления.

Вольтметр амплитудного значения.Это такой вольтметр, показания которого соответствуют амплитуде измеряемого синусоидального напряжения или максимальному значению при периодическом напряжении несинусоидальной формы. Шкалу прибора можно градуировать как в максимальных значениях напряжений, так и в действующих значениях напряжений, так и в действующих значениях (только при измерении синусоидальных напряжений).

Для измерения амплитудного (максимального) значения напряжения в выпрямительное устройство вольтметра вводится элемент, «запоминающий» значение . Свойством «памяти» обладает конденсатор, заряжаемый через диод до амплитудного (максимального) значения переменного напряжения (рис. 4.6, ). Измеряемое напряжение подается на вход прибора.

В течение первой положительной полуволны входного напряжения ток заряжает конденсатор до напряжения . Во время отрицательной полуволны диод запирается, конденсатор разряжается через сопротивление и измерительный механизм. Сопротивление нагрузки детектора обычно 50—100 МОм. Поэтому постоянная времени разрядки велика по сравнению с периодом измеряемого напряжения и напряжение конденсатора уменьшится незначительно. При следующей положительной полуволне напряжения конденсатор подзаряжается до напряжения = .

Рис. 4.6. Схема –а диаграммы работы –б вольтметра амплитудного значения

Таким образом, в те интервалы времени, когда мгновенное значение напряжения превышает напряжение на конденсаторе , диод открывается и происходит подзарядка конденсатора (рис. 4.6, )зарядным током .

Если измеряемое напряжение , т. е. содержит постоянную составляющую , то конденсатор заряжается до напряжения и показания вольтметра будут соответствовать максимальному значению напряжения (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Диаграмма работы вольтметра
Рис.4.8. Схема вольтметра с закрытым входом

Для устранения этого недостатка используют схему с закрытым входом (Рис. 4.8), в которой на входе включен конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую напряжения .

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Вольтметр — среднее значение

Вольтметр средних значений служит для непосредственного определения максимальной индукции в образце. [1]

В вольтметрах средних значений преобразователь 2 представляет собой линейный детектор; в вольтметрах действующих значений применяют термо преобразователь или другое устройство с квадратичной характеристикой, а в вольтметрах амплитудных ( тиковых) значений — амплитудный детектор. [2]

Основное преимущество вольтметров среднего значения заключается в том, что они могут измерять напряжения, начиная с единиц милливольт. [3]

Часто в вольтметрах среднего значения используют мостовую схеиу включения ламповых диодов аналогично двухполупериодной схеме включения полупроводниковых выпрямителей. [5]

Однако часто выпрямители вольтметров среднего значения выполняются по тем же схемам, что и выпрямители вольтметров амплитудного значения. [7]

Основным достоинством серийно выпускаемых вольтметров среднего значения является их высокая чувствительность, достигаемая предварительным усилением измеряемого напряжения. Зависимость показаний приборов от формы кривой измеряемых напряжений и недостаточно широкий диапазон рабочих частот относятся к числу их недостатков. [9]

В этом случае могут быть использованы вольтметры средних значений Ф-517 с пределами измерений от 10 мВ до 300 В и Ф-564 класса 0 5 с пределами измерений от 0 2 мВ до 300 В. [11]

Для определения динамических петель перемагничи-вания широко применяются также фазовые вольтметры средних значений ( векторметры), позволяющие определять мгновенные значения магнитных потоков. [12]

В схеме предусмотрено определение индукции в образце по вольтметру средних значений . Тем самым индуктивная нагрузка на выходе генератора превращается в активную. [13]

Индукция и напряженность намагничивающего поля в образце могут измеряться с помощью вольтметра средних значений 10 ( вольтметр с механическим выпрямителем) для определения максимальных значений индукции и напряженности намагничивающего поля при частоте 50 гц, вольтметра средних значений 11 ( вольтметр с ламповым выпрямителем) для определения тех же величин при частотах до 2500 гц, вольтметра действующих значений 12 ( вольтметр термоэлектрической системы) и катодного вольтметра 13 типа ЛВ9 — 2 для измерений напряжений синусоидальной формы. В цепь под-магничивающей обмотки w3 включены источник питания 14, регулировочные реостаты 15, амперметр постоянного тока 16 и дроссель 17, необходимый при испытании одиночных образцов. Вольтметр 20 включен через фильтр 19 с острой настройкой на вторую гармонику. [14]

Источник

Вольтметры средневыпрямленных значений

Они обычно выполняются на основе двухполупериодных выпрямителей. Эти преобразователи в качестве нелинейного элемента содержат вакуумные или полупроводниковые диоды, не содержат накопительных емкостей и поэтому обладают бóльшим быстродействием по сравнению с пиковыми вольтметрами и вольтметрами среднеквадратического значения.

Чтобы детектор работал на линейном участке вольтамперной характеристики, на него необходимо подать сравнительно большой сигнал (0,1. 0,3 В). Поэтому вольтметры СВЗ для обеспечения высокой чувствительности в широкой полосе частот должны иметь широкополосный усилитель переменного напряжения, которым также будет определяться качество вольтметра. На точность измерений в значительной мере будет влиять нелинейность вольтамперной характеристики, нестабильность параметров диодов усилителя и других элементов выпрямителя. Для уменьшения этих влияний схему обычно охватывают глубокой отрицательной обратной связью. На рис. 2 изображена функциональная схема электронного вольтметра средневыпрямленного значения.

Измеряемое напряжение поступает на входное устройство, которое обеспечивает высокое входное сопротивление вольтметра и расширение пределов измерения. Затем напряжение подается на вход широкополосного усилителя A1 и после усиления – на преобразователь переменного напряжения в постоянное. Схема охвачена глубокой отрицательной обратной связью, напряжение обратной связи снимается с резистора R3 и подается на вход усилителя Α1. Благодаря обратной связи исключается влияние диодов на коэффициент преобразования преобразователя переменного напряжения в постоянное. Кроме того, улучшаются характеристики усилителя: уменьшается его нестабильность и нелинейность амплитудной характеристики. По схемам, подобным рассмотренной, построены серийные вольтметры В3-38, В3-39, В3-44

Современные вольтметры СВЗ обеспечивают измерение напряжений от десятых долей милливольта до сотен вольт в диапазоне частот 20 Гц. 10 МГц. Основная погрешность составляет 2,5. 10%. Данные приборы осуществляют процесс измерений за 0,2. 0,5 с, т.е. являются самыми быстродействующими среди вольтметров переменного напряжения.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector