Навигация
6.10.3. Селективні вольтметри
Селективні вольтметри призначаються для вимірювання дуже малих значень синусоїдних напруг і гармонічних складових несинусоїдних сигналів у присутності завад в електричних колах для дослідження спектральної щільності потужності шумових сигналів тощо. Селективні мікровольтметри виконуються за схемою прямого перетворення, їх поділяють на низькочастотні та високочастотні.
Низькочастотний селективний мікровольтметр являє собою калібрований приймач прямого підсилення з двома широкосмуговими підсилювачами ШП1, ШП2, селективним підсилювачем СП і підсилювачем змінного струму П (рис. 6.35,а). Настроювання в межах кожного піддіапазона на частоту вимірюваної гармоніки виконується вручну здвоєним потенціометром R1 (грубо) і потенціометром R2 (точно). Про настроювання на потрібну частоту судять за максимальним показом вихідного магнітоелектричного вольтметра V. Вибір піддіапазону здійснюють перемиканням здвоєних регульованих конденсаторів C. Основна відносна похибка низькочастотних селективних мікровольтметрів складає від 
% до ±10...15 %.
Високочастотний селективний мікровольтметр (рис. 6.35,б) являє собою супергетеродинний приймач з подвійним (інколи і потрійним) перетворенням частоти. Наприклад, в одному з селективних мікровольтметрів перша проміжна частота, одержана за допомогою змішувача Зм.1, гетеродина Г1 з плавним перестроюванням частоти від 41 до 70 МГц та підсилювача проміжної частоти ППЧ 1, складає 40 МГц, а друга проміжна частота, одержана за допомогою змішувача Зм.2, гетеродина Г2 з фіксованою частотою 38,4 МГц та підсилювача проміжної частоти ППЧ 2, дорівнює 1,6 МГц. Такий мікровольтметр забезпечує вимірювання гармонік вхідної напруги в межах частот від 1 до 30 МГц.
Рис. 6.35. Структурні схеми селективних вольтметрів:
а - низькочастотного; б - високочастотного
За наявності двох і більше проміжних частот вдається створити вузькосмугові підсилювачі проміжної частоти з великим і досить стабільним коефіцієнтом підсилення, значною мірою зменшити частотну похибку селективного вольтметра в робочому діапазоні його частот. Основна відносна похибка високочастотних мікровольтметрів досягає 
10...15 %.
Головними причинами основної похибки селективних мікровольтметрів є неточність настроювання підсилювачів проміжної частоти, нелінійність перетворення вимірюваної напруги в напругу проміжної частоти, нестабільність коефіцієнта підсилення вузькосмугових підсилювачів, нестабільність рівня напруги гетеродинів і електричних шумів, джерелом яких є сам мікровольтметр, а також досліджуваний об‘єкт. Причини додаткових похибок селективних мікровольтметрів аналогічні причинам їх виникнення у широкосмугових мілівольтметрах В3.
6.10.4. Імпульсні вольтметри
Імпульсні вольтметри призначаються для вимірювання максимальних значень періодичних відео- і радіоімпульсів. Широко використовуються діодно-конденсаторні та автокомпенсаційні вольтметри імпульсної напруги.
Діодно-конденсаторні вольтметри виконуються за схемою перетворювач-підсилювач і відрізняються від вольтметрів змінної напруги тим, що їх шкали градуюються не в СКЗ, а в максимальних значеннях вимірюваної напруги. Точність показів вольтметрів цього типу значною мірою залежить від шпаруватості імпульсної напруги 
, де 
- період імпульсів; 
- тривалість імпульсів. Це пояснюється тим, що вихідна напруга амплітудного детектора з закритим входом, який використовується як перетворювач імпульсної напруги в постійну, пропорційна не амплітуді 
, а величині 
, де 
- постійна складова (середнє значення) імпульсної напруги. Чим більша шпаруватість, тим менша постійна складова 
, тим ближче значення 
до амплітуди і тим точніше результат вимірювання. Відносна методична похибка вимірювання може бути оцінена за формулою
.
Наприклад, якщо 
, то 
, а якщо 
, то 
. Ця похибка систематична для відомого значення Q і може бути скорегована введенням відповідної поправки.
Імпульсні вольтметри за схемою перетворювач-підсилювач у теперішній час не випускаються, проте сам спосіб перетворення імпульсної напруги в постійну використовується в різних вимірювальних пристроях.
На рис. 6.36 наведена схема автокомпенсаційного імпульсного вольтметра зі статичним перетворювачем. Вольтметр містить у собі емітерний повторювач ЕП, змонтований у виносному пробнику, подільник напруги, відеопідсилювач П1, статичний автокомпенсаційний перетворювач, вихідний диференціальний автокомпенсаційний підсилювач ДП та магнітоелектричний вольтметр V. Вимірюваний сигнал 
через емітерний повторювач ЕП, призначений для узгодження високого вхідного опору з низькоомним опором подільника напруги, та відеопідсилювач П1 подається на вхід статичного автокомпенсаційного перетворювача.
У процесі надходження вимірюваних імпульсів конденсатор C1 заряджається, а в інтервалі між двома сусідніми імпульсами повільно розряджається через резистор R1, створюючи на вході підсилювача П2 розширені імпульси. Ці імпульси підсилюються, детектуються, згладжуються фільтром 
і через резистор зворотного зв‘язку 
надходять на катод діода Д1 як компенсуюча напруга. В усталеному режимі, як тільки компенсуюча постійна напруга, сформована на конденсаторі 
, досягне рівня амплітуди імпульсної напруги, діод Д1 закривається і надходження імпульсів на автокомпенсаційний перетворювач припиняється. Крім того, компенсаційна напруга підсилюється диференціальним підсилювачем ДП і вимірюється магнітоелектричним вольтметром.
Рис. 6.36. Структурна схема імпульсного вольтметра з статичним автокомпенсаційним перетворювачем
Сучасні автокомпенсаційні імпульсні вольтметри дозволяють вимірювати відео- та радіоімпульсні сигнали від 3 мВ до 1000 мВ, а вольтметри з зовнішнім подільником - до 100 В тривалістю від 3 нс до 100 мкс. Основна відносна похибка вимірювання максимальних значень імпульсних напруг складає ±4...5 %.
Похожие работы
... відхилення ПВВ на вертикально відхильні пластини ЕПТ, і по-друге, - в канал горизонтального відхилення променя для синхронізації генератора розгортки. Рис.2. Структурна схема електронного осцилографа. Лінія затримки затримує досліджуваний сигнал на час, необхідний для спрацювання каналу горизонтального відхилення, щоб рух променя уздовж горизонтальної осі починався раніше, ніж досліджуваний ...
... Враховуючи те, що прилади є збірними засобами вимірювання, можемо розрахувати їхні похибки як суми похибок його складових. Похибка амперметру: %. Похибка вольтметру: %. 2. Задача №2 2.1 Умова Для вимірювання напруги U, струму I, частоти f та куту фазового зсуву j в колі змінного струму синусоїдної форми з послідовно підключеними резистором та конденсатором (або резистором та котушкою ...
... (СРПВ) Це система правил, що визначають порядок проведення робіт по створенню, виробництву і використанню продукції, встановлених відповідними стандартами. Основне призначення СРПВ полягає у встановленні організаційно-технічних принципів і порядку проведення робіт по створенню продукції високої якості, запобіганню постановки на виробництво застарілої, неефективної і невідпрацьованої продукції, ...
... ється в p і n областях: lp-n = lp + ln: , звідси , де ε – відносна діелектрична проникність матеріалу напівпровідника; ε0 — діелектрична постійна вільного простору. Товщина електронно-діркових переходів має порядок (0,1-10)мкм. Якщо , то і p-n-перехід називається симетричним, якщо , то і p-n-перехід називається несиметричним, причому він в основному розташовується у області напі ...
0 комментариев