Аналоговые электронные вольтметры

Принцип действия аналоговых электронных вольтметров состоит в усилении сигнала измеряемого напряжения и измерении сигнала, полученного в результате этого усиления. Они являются обычно приборами прямого измерительного преобразования, обладают большим входным сопротивлением (более 1 МОм), высокой чувствительностью и широким диапазоном измеряемых напряжений (от десятков нановольт до десятков киловольт) и могут работать в широком частотном диапазоне (от постоянного тока до частот порядка мегагерц).

В аналоговых электронных вольтметрах постоянного тока (рис. 7, а) сигнал измеряемого напряжения U - постоянного тока поступает во входную измерительную цепь, где по необходимости преобразуется (обычно масштабируется с помощью резисторного делителя напряжения).

Рис.7. Схемы аналоговых электронных вольтметров: 1- входная цепь вольтметра постоянного тока; 2- электронные усилитель постоянного тока; 3- магнитоэлектрический микроамперметр (микровольтметр); 4- входная цепь вольтметра переменного тока; 5- электронный усилитель переменного тока; 6- преобразователь рода тока; В- переключатель

 

Полученный при этом сигнал усиливается усилителем постоянного тока, а выходной сигнал усилителя измеряется магнитоэлектрическим микроамперметром. Усилитель постоянного тока увеличивает мощность усиливаемого сигнала за счет энергии источника питания, что и обеспечивает большую чувствительность электронного вольтметра по сравнению с обычным магнитоэлектрическим. Усилители постоянного тока, используемые в аналоговых электронных вольтметрах, имеют линейную статическую характеристику и стабильный коэффициент усиления. Это обеспечивается использованием в усилителе отрицательной обратной связи и стабилизацией напряжения питания.

Аналоговые электронные вольтметры переменного тока строят но схемам, показанным на рис. 7, б и 7, в. Впервой схеме переменное измеряемое напряжение U преобразуется в постоянное, а затем усиливается усилителем постоянного тока. Во второй схеме измеряемое переменное напряжение усиливается усилителем переменного тока, а затем преобразуется в постоянное напряжение. В качестве преобразователей рода тока используются одно- и двухполупериодные выпрямители.

Вольтметры, построенные по схеме рис. 7, б, характеризуются широким частотным диапазоном (20 Гц - 1000 МГц), но недостаточно высокой чувствительностью, связанной с влиянием порога чувствительности полупроводниковых выпрямителей на результат преобразований малых напряжений. Вольтметры, построенные по схеме рис. 7, в,характеризуются более высокой чувствительностью, но сравнительно узким частотным диапазоном (10 Гц - 20 МГц), что определяется узкими частотными характеристиками усилителей переменного тока.

Широкое применение имеют универсальные аналоговые электронные вольтметры (рис. 7, г), которые предназначаются для измерений в цепях постоянного и переменного тока.

Аналоговые электронные вольтметры выпускают с классами точности 0,5-6.