12.1| Параметры измеряемых напряжений. 12.2| Классификация вольтметров. 12.3| Их параметры и структурные схемы. 12.4|Вольтметры постоянного тока.

12.1| Измерители напряжения являются самой многочисленной группой среди средств измерения, применяемых в радиоэлектронике.

Измеряют ЗНАЧЕНИЕ(!) напряжения. Значение: 1.мгновенное значение U(t)(не измеряют вольтметрами), 2.среднее значение( ), это знач измер вольтметром пост тока 3.средне квадратическое(корень из Uср) 4.амплитудно пиковое(maxU(t));принято выводить коэффициент амплитуды К_А=Um/U, и коэф. Формы: К_Ф= U /Uср.в – отличие по форме 5.средне выпрямленное ();Вольтметры градуируются в соответсвии с измеряемым значением напряжения. Фишка коэффициентов в том что можно измерять одно а при помощи них показывать другое значение.

12.2| Могут быть: Электромеханич/ Электронные(Аналоговый, Цифровые, Электрон амперм с преобразов ток-напряжение(бесконтактное измер тока)

по использованию:

В1 — образцовые вольтметры и установки для колибровки. В2 — вольтметры постоянного тока (измеряют средн знач)В — комбинированные (высокая чувствительность и R от 1 до 1000 МОм)В3 — вотметры переем тока, измер среднеквадр знач В4 — импульсные вольтметры (амплитудные значения) В5 — фазочувствит вольтметр. Измер модуль и фазуюВ6 — ВЧ вольтметр с узкополосной селекцией входного сигнала (селективные вольтметры), высокая чувствительность В7 — комбинированные приборы на основе широкополосного амплитудного детектора sin сигналов В8 — измеряет отношение двух напряжений В9 — измерительный преобразователь без отсчетного устройства.

по измер значению: вол-ры средневыпр, среднекв, среднего, амплитудного значения

12.3|параметры:1. вид измеряемого значения (Uср.в., Uср, U)2. пределы измерения (как они разбиты на поддиапазоны, обычно по 10 дб ≈ в 3,16 раз)3. Rвх, Zвх (или Cвх)4. частотный диапазон (рабочая полоса): низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные, широкополосные вольтметры 5. Метрологические параметры(класс точности, предел погрешности измерения U (в виде формулы, таблицы или графика))6. Помехоустойчивость. поперечные помехи — помехи нормального вида, поподающие на вход вольтметра (на обе клеммы)

продольные помехи — помехи общего вида, возникают между корпусами и попадают на вход вольтметра через R утечки. Общий провод вольтметра не соединен с его корпусом (экраном)Важно хорошим образом соединить корпуса (экраны) вольтметра и схемы, провода должны быть короткими, экранированными, с низким R. Схемы:

12.4|Вольтметры Пост. На выходе может быть ОУ, главная задача усилить постоянный ток.

Электрон вольтметры постоянного тока измеряют постоянное напряжение. Обеспечены большим входным сопротивлением и чувствительностью за счет усилителя постоянного тока. Иногда делается усиление на переменном токе. Аналоговые вольтметры встречаются редко, т.к. сейчас все задачи решают цифровые.

13. Измерение средневыпрямленных значений напряжений.

Вольтметр переменного тока средневыпрямленного значения:

Аттенюатор регулирует диапазоны измерений. Усилитель имеет R_вх и K_усил. Чтобы откалибровать прибор нужно подать образцовых сигнал на вход и отрегулировать.

Детектор средневыпрямленных значений – устройство, преобразующее переменное напряжение постоянных ток, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения.

Показания такого прибора:

Такие вольтм градуируются.

На шкале откладываются среднеквадратические значения для синусоидального сигнала. Проблема: не совпадения ВАХ реального диода с идеальным (при малых напряжениях проявляются ВАХ).=> Коэффициент передачи диода будет зависеть от амплитуды сигнала. => При малых напряжениях детектор работает не очень хорошо. Для устранения ставится усилитель.

Вольтметры переменного тока строятся по схеме «усилитель-детектор». Частотный диапазон такого детектора ограничен, т.к. есть паразитные емкости у диодов. На усилитель подается достаточно сильное напряжение.

Чтобы улучшить характеристики детектора средневыпрямленных значений используется опреационый усилитель, охваченный обратной связью.

14. Измерение среднеквадратических значений напряжений сигналов произвольной формы. Схема усилитель-детектор (как и в вопросе 13), но детекторы разные, т.к. в любой момент времени мы должны возводить мгновенное значение в квадрат. 1ый вариант: использование электродинамических, электромеханических приборов (редко, т.к. чувствительность низкая). 2ой вариант: использовать диоды со среднеквадратичными характеристиками.

Это позволяет получить квадратичное значение тока.

Достоинства схемы:

- большой диапазон входного сигнала

Недостатки схемы:

- квадратичная шкала прибора

- слабые частотные характеристики, т.к. много элементов с паразитными емкостями