Электронные вольтметры: ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Электронные вольтметры переменного тока. Принцип работы, устройство, основные характеристики.

Электронным вольтметром называется прибор, показания которого вызываются током электронных приборов, т. е. энергией источника питания вольтметра. Измеряемое напряжение управляет током электронных приборов, благодаря чему входное сопротивление электронных вольтметров достигает весьма больших значений и они допускают значительные перегрузки.

В электронных вольтметрах конструктивно объединены электронный преобразователь и измерительный механизм. Электрон­ный преобразователь может быть ламповым или полупроводнико­вым. Измерительный механизм обычно магнитоэлектрический.

Недостатками вольт­метров являются трудность изменения предела измерений, из-за чего приборы выполняются, как правило, однопредельными, и низ­кая чувствительность (верхний предел измерений не менее десятков вольт), что определяет преимущественное их использование для измерения высоких напряжений. Необходимость питания от стабильных источников по­стоянного или переменного напряжения; необходимость в электри­ческой установке стрелки измерителя на нуль или калибровке вольтметра перед началом измерений; сравнительно большая по­грешность измерений (до 3—5%).

Преимущества

Электронные вольтметры обладают высокой чувствительностью, высоким входным сопротивлением, широким диапазоном измеряемых напряжений, могут работать в широком диапазоне частот.

Диапазон измерений

Электронные вольтметры обладают широким диапазоном измеряемых напряжений: от десятков нановольт на постоянном токе до десятков киловольт, работают в частотном диапазоне от постоянного тока до частот порядка сотен мегагерц, входное сопротивление более 1 МОм.

Вольтметры с уравновешивающим преобразованием, как правило, имеют более высокие классы точности: 0,2 – 2,5.

Электронные вольтметры чаще всего делятся:

– по назначению: пост. и перем. тока, импульсные, фазочувствительные, селективные, универсальные.

– по типу отсчетного устройства: аналоговые (возможность контроля постоянства, более высокая скорость считывания показаний) и цифровые (высокой точностью),

– по методу измерения: прямого сравнения с мерой и компенсационного.

– по измеряемым параметрам напряжения: амплитудные, среднеквадратич. значения, – по частотному диапазону: НЧ, ВЧ, широкодиапазонные.

При измерении U=I напряжений постоянного тока, определяют его значение. При измерении напряжений переменного тока находят значение какого-либо его параметра – пиковое (наибольшее мгновенное значение напряжения за время измерения или за период), среднее (постоянная составляющая U₀=1/T∙⌠₀^TU(t)dt),средне-выпрямленное (среднее значение модуля напряжения: U_СВ=1/T∙⌠₀^T|U(t)|dt) или среднеквадратическое (U=√(1/T)∙⌠

0^TU²(t)dt).

Связь между пиковым, средневыпрямленным и среднеквадратичным знаением напряжения данной формы устанавливается при помощи коэффициента амплитуды: Кп=U_m/U и коэф. формы кривой: Кф=U/U_СВ. Для напряжений синусоидальной формы коэффициент амплитуды =√2, коэффициент формы 2√2/π.

Вольтметры переменного тока выполняются по одной из следующих схем. 1)u_х –[ВБ]–>[Д]–>[УПТ]–>[ИП], 2) u_х –[ВБ]–>[У~T]–>[Д]–>i_х [ИП]. ВБ – входной блок, УПТ – усилитель постоянного тока, ИП – измерительный прибор, У~T – усилитель переменного тока, Д – демодулятор.

В схеме 1 измеряемое переменное напряжение сначало преобразуется в постоянное, затем усиливается в УПТ, индуцируется на ИП. Вольтметры, построенные по этой схеме имеют очень широкий диапазон частот, недостаток – невозможность измерения малых напряжений или большая аддитивная погрешность при измерении малых напряжений из-за падения напряжения на p-n переходах. Вольтметры, построенные по 2-ой структуре – усиливается сразу переменноенапряжение и выпрямление осуществляется после усиления. Такие вольтметры отличаются высокой чувствительностью и могут измерять напряжение десятки микровольт, но их диапазон рабочих частот ограничен полосой пропускания УПТ.

 

7

Электронные вольтметры – презентация онлайн

Похожие презентации:

Разработка технологии ремонта вольтметра универсального цифрового В7-35

Амперметр и вольтметр

Измерение напряжения переменного тока (Лекция 4)

Осциллографы. Методы и средства измерения параметров электрических цепей

Сигналы измерительной информации

Усилители электрических сигналов. Характеристики электронных усилителей, идеальный усилитель

Электроизмерительные приборы

Электрические измерения в системах электроснабжения

Измерение напряжений и уровней сигналов

Технические измерения и приборы

1. Электронные вольтметры

Студент: Рагимов Заур
Группа: 624.3

2. ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В
разнообразных условиях
радиотехнической практики одним из
самых необходимых приборов является
многопредельный вольтметр
переменного тока, сохраняющий в
широком диапазоне низких и высоких
частот большое входное
сопротивление и достаточно высокую
точность измерений.
Эквивалентная схема
входа
высокочастотного
вольтметра.
Электростатические вольтметры основаны на
принципе электростатического взаимодействия
заряженных металлических тел и выполняются
классов точности 0,5; 1,0 и 1,5. Их частотный
диапазон лежит в пределах от единиц герц до 1-30
МГц. Для исследуемой цепи они представляют
лишь ёмкостную нагрузку, не превосходящую 1030 пФ.
Недостатками
вольтметров являются
трудность изменения предела
измерений, из-за чего приборы
выполняются, как правило,
однопредельными, и низкая
чувствительность (верхний предел
измерений не менее десятков вольт), что
определяет преимущественное их
использование для измерения высоких
напряжений. Электростатические
вольтметры пригодны для измерения и
постоянных напряжений, особенно
высоких, например на анодах
кинескопов; при этом их входное
сопротивление можно практически
считать бесконечно большим.
Термоэлектрические
вольтметры имеют
ограниченное применение на частотах от 20
Гц до 1-20 МГц. Их основные недостатки малое входное сопротивление, обычно не
более 10 кОм, и низкая перегрузочная
способность.
По
принципу действия электронные
вольтметры разделяются на две основные
группы: вольтметры типа «усилитель детектор», в которых измеряемое
напряжение вначале усиливается, а затем
выпрямляется для целей индикации
измерителем постоянного тока, и
вольтметры типа «детектор – усилитель», в
которых измеряемое напряжение
выпрямляется, а затем усиливается на
постоянном токе. В зависимости от
используемого вида активных элементов
различают вольтметры транзисторные и
ламповые.
Вольтметры
типа «детектор – усилитель» часто
выполняются как универсальные вольтметры
переменного и постоянного тока или как
комбинированные приборы, позволяющие
измерять помимо переменных и постоянных
напряжений и некоторые параметры
элементов радиоцепей.
Электронные вольтметры широкого
применения имеют, как правило, шкалы,
отсчёт по которым производится в
среднеквадратических значениях
измеряемого синусоидального
напряжения. Некоторые приборы
снабжаются дополнительной шкалой с
отсчётом в значениях относительного
уровня передачи (в децибелах).
К специальным типам электронных
вольтметров относятся вольтметры:
– Cелективные
– Импульсные
– Логарифмические
– Фазочувствительные
– Компенсационные
– Цифровые

10. Входные делители напряжения электронных вольтметров.

Недостатком резистивного ВДН является зависимость
коэффициента деления от частоты f измеряемого
напряжения вследствие влияния входной ёмкости Св
вольтметра, сопротивление которой на высоких частотах
может оказаться соизмеримым с сопротивлениями R2 и
Rв. С учётом ёмкости Св фактический коэффициент
деления
Выпрямительные вольтметры пригодны для
измерения лишь сравнительно больших
переменных напряжений – не менее десятых
долей вольта. Если же подводимое к ним
напряжение подвергать предварительному
усилению, то создаётся возможность измерения
малых переменных напряжений. Образуемый
при этом прибор представляет собой
электронный милливольтметр типа «усилитель детектор».
Функциональная схема многопредельного электронного
вольтметра типа «усилитель-детектор».
Минимально возможное значение измеряемых
вольтметром напряжений ограничивается уровнем
собственных шумов усилителя, который зависит от
шумовых свойств транзистора или лампы входного
каскада. Для уменьшения влияния различных
наводок и фона переменного тока осуществляют
тщательную экранировку вольтметра и хорошую
фильтрацию напряжений питания.
Электронные вольтметры находят широкое
применение в различных сферах контроля и
измерения. Вольтметры прошли долгий путь
развития.

14. Спасибо за внимание

English     Русский Правила

Что такое электронный вольтметр? (с картинками)

`;

Промышленность

Факт проверен

Алексис В.

Дата последнего изменения: 17 ноября 2022 г.

Электрический вольтметр — это электрическое устройство, используемое для измерения напряжения или тока, протекающего между двумя точками или контактами в электрической цепи. Вольтметры производятся в нескольких различных форматах, каждый из которых используется для различных приложений. Электронные вольтметры могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Они предназначены для прямого контакта с электричеством и энергией в цепи, чтобы измерить емкость, сопротивление, допуск, напряжение и электрический потенциал этой цепи.

Некоторые вольтметры создаются как постоянные приспособления в цепях и размещаются на печатных платах, где они используются для определения постоянного тока, протекающего между двумя точками в цепи.

Портативные вольтметры, с другой стороны, содержатся в небольших, обычно ручных устройствах, которые используют две внешние точки контакта. Эти контактные точки могут быть размещены на двух разных контактах цепи для отображения напряжения или электрического потенциала этой цепи.

Электронный вольтметр может проверять электрический потенциал постоянного и переменного тока. Электронный вольтметр также способен вычислять оба тока для измерения напряжения в цепи. Из-за того, что электронный вольтметр может измерять различные аспекты цепи и может делать это независимо от того, какое питание подается на цепь, такие вольтметры также считаются мультиметрами.

Вольтметр может выполнять измерения только тогда, когда цепь замкнута, а это означает, что через цепь должна проходить мощность, чтобы метр мог считать потенциал напряжения цепи.

Другие виды использования и приложения, связанные с электронным вольтметром, включают тестирование цепей. Тесты проверяют наличие напряжения или мощности до того, как инженер-электрик или электрик начнет работать со схемой. Электронный вольтметр также можно использовать, чтобы предоставить студентам в электрической лаборатории наглядные примеры того, где могут храниться напряжения и энергия, которые могут быть опасными.

Однако цифровые и аналоговые методы не являются единственными методами использования электронного вольтметра. Существуют электростатические вольтметры, которые могут измерять электрический потенциал цепи без физического контакта провода с самой цепью. Например, осциллограф — это вольтметр, который считается гораздо более совершенным, чем обычный вольтметр, поскольку он способен отслеживать, сколько раз ток меняет свое направление или направление в цепи переменного тока. Типичный вольтметр не может проводить измерения так быстро.

Наиболее часто покупаемые и используемые вольтметры называются электромагнитными вольтметрами.