Свойства аналоговых электронных вольтметров и особенности их включения
Свойства электронных вольтметров определяются схемой входа, полным входным сопротивлением преобразователя, характером шкалы, чувствительностью, зависимостью показаний прибора от формы и частоты измеряемого напряжения, пределом измерений, погрешностью.
Входное сопротивление вольтметра состоит из активной и реактивной составляющих. Активная составляющая входного сопротивления зависит от схемы входа, преобразователя, типа применяемого нелинейного элемента, используемого во входном конденсаторе диэлектрика, и может изменяться в широких пределах.
Рисунок 5.11 – Эквивалентные схемы входной цепи |
Эквивалентная схема входной цепи вольтметра на высоких частотах, несимметричная относительно земли, представлена на рис.1.7. Для уменьшения частотной погрешности измерения собственная частота входной цепи вольтметра должна быть в 5-10 раз выше частоты измеряемого вольтметром напряжения. Поскольку входное сопротивление определяет мощность потребления вольтметра от объекта измерения, оно должно быть в 50-100 раз больше сопротивления участка цепи, к которому вольтметр подключается параллельно.
|
|
Схема входной цепи вольтметра может быть упрощена, если диапазон частот измеряемого напряжения порядка 10-30 МГц и индуктивность не учитываются и входное сопротивление носит активно-емкостный характер (рис. 5.11, а); в диапазоне частот 1-10 МГц входное сопротивление определяется преимущественно емкостным сопротивлением (рис. 5.11, б), поскольку оно много меньше активного сопротивления; в диапазоне частот ниже 1 МГц - активным сопротивлением (рис. 5.11, в)так как .
Для исключения погрешностей, вызванных влиянием паразитных емкостей, клеммы электронного вольтметра и объекта измерения, соединенные с корпусом, должны быть соединены вместе и заземлены (рис. 5.12). При измерениях напряжения на частотах выше 1 МГц необходимо пользоваться пробником, снижающим частотную погрешность, вызванную и при высоких частотах, а также позволяющим осуществлять измерение непосредственно у объекта измерения.
По пределам измерения напряжений вольтметр выбирают так, чтобы нижний предел обеспечивал достаточно высокую чувствительность, а верхний - позволял по возможности обходиться без применения внешних делителей напряжения.
|
|
Рисунок 5.12 – Схема включения аналогового электронного вольтметра
Шкалы большинства вольтметров независимо от типа преобразования градуируют в действующих значениях синусоидального сигнала, поэтому градуировка справедлива только при измерении сигналов синусоидальной формы, за исключением вольтметра со среднеквадратичным преобразователем.
Электронные вольтметры часто градуируют и в относительных значениях (неперах и децибелах) с использованием соотношения , где - нулевой уровень по напряжению, равный 0,775 В на градуировочном сопротивлении в 600 Ом; U - значение измеряемого напряжения.
По сравнению с электромеханическими вольтметрами аналоговые электронные вольтметры имеют следующиедостоинства: широкийчастотный диапазон измеряемого напряжения от единиц герц до сотен мегагерц; слабую зависимость показаний от частотыизмеряемого напряжения в рабочем диапазоне частот; высокую чувствительность, практически постоянную в рабочем диапазоне частот, широкий динамический диапазон от десятых долей до сотен вольт (благодаря применению усилителей и делителей напряжений); ничтожно малую мощность потребления, так как имеют большое входное сопротивление , малую входную емкость , но в то же время развивают мощность, достаточную для приведения в действие выходного магнитоэлектрического измерителя.
|
|
К недостаткам аналоговых электронных вольтметров относят их сравнительно большую основную погрешность (1-4 %), обусловленную влиянием смены ламп, полупроводников элементов, интегральных микросхем на градуировку вольтметров, частотную погрешность и необходимость вспомогательных источников питания.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 802; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!