Рис. 13. Балансная схема усилителя постоянного тока с магнитоэлектрическим прибором

Рис. 14. Измерение параметров электронного микроамперметра

пряжения R2R3 и контролируют образцовым вольтметром Vq. При сопротивлениях резисторов R2 = 10 кОм и R3 = 100 Ом входное напряжение УПТ равно 1/100 напряжения, измеренного образцовым вольтметром.

Напряжение полного отклонения Ubx= Uq/ определяют при включенной перемычке а-а и установке указателя микроамперметра jj,A на конечную отметку шкалы (например, при Ощах = 100 делений). Входное сопротивление = /o°/iax -- а) опреде.пяют при включенном вместо перемычки а-а резисторе Rq, отсчитывая показания t по шкале микро амперметра jj,A. Сопротивление резистора R выбирают в пределах от 3 до 10 кОм.

Ток полного отклонения /в.к = Lbx в.\ • F-Сли значение Ig получено не в виде целого числа, например равно 2,7 мкА, можно чувствительность уменьшить, для чего на входе включают шунтовой резистор Rш и подбирают его сопротивление так, чтобы получить 1 в виде целого числа, например 3 или 5 мкА, что сочетается со шкалой, разделенной на пять крупных делений. Включение шунтового резистора несколько изменяет входное сопротивление электронного микроамперметра, поэтому его следует измерить еще раз.

§ 12. Измерение посгояниого напряжения магнитоэлектрическим прибором

Магнитоэлектрический прибор включают параллельно участку цепи, на котором действует измеряемое напряжение (7„зм (рис. 15, а). Увеличение этого напряжения до Un вызывает

+ 0-

изм

+ 0-

- о-

Рис. 15. Измерение постоянного напряжения:

а магнитоэлектрическим прибором, б-магнитоэлектрическим прибором с лобавочиым

резистором

возрастание показаний до полного отклонения указателя, следовательно, прибор является милливольтметром с пределом измерений t/и. Включение прибора вызывает некоторое уменьшение напряжения, поскольку уменьшается сопротивление участка цепи Куц из-за его шунтирования сопротивлением Ки прибора. Этим уменьшением напряжения можно пренебречь и считать, что при включении прибора напряжение не изменилось, если Ка»Куц. Дополнительная погрешность, вызванная влиянием включения прибора, у = Куц/{Куц + К,)- Так, при R„ = 2000 Ом дополнительная погрешность меньше 5% для участков цепи сопротивлением 100 Ом и ниже. В зависимости от чувствительности приборов их пределы измерений различны и обычно составляют 25-200 мВ (см. табл. 5).

Применение совместно с магнитоэлектрическим прибором добавочного резистора Лдоб (рис. 15,6) позволяет измерять более высокие напряжения, т.е. расширить пределы измерений напряжений.

Добавочный резистор имеет сравнительно большое, точно подобранное сопротивление и включается последовательно магнитоэлектрическому прибору, который подключается параллельно исследуемому участку Куц. Измеряемое напряжение разделяется на две неравные части: большая часть падает на Кдоб, а меньшая вызывает отклонение указателя прибора. При полном отклонении указателя измеряемое напряжение достигает своего предельного значения 1/„зм = t/пред = Ur + U„. Поскольку через Лдоб и прибор проходит общий ток /„ и падение напряжения на добавочном резисторе Ur = 1„ доб, соотношение напряжений Ur и Uy, равно соотношению сопротивлений «доб и R„, т.е. ик/и„ = /„«доб/(/ийи) = «доб/йи, откуда Лдоб =URRf,/Uii. Учитывая, что Ur = Unpea- t/и и t/и = hRu.

получим «доб = /пред и - «и • 40

Следовательно, для расчета добавочного резистора следует знать параметры и R„ измерительного механизма и выбрать предел измеряемого напряжения 1/пред-

Прнмер 5. Рассчитаем сопротивление добавочных резисторов для пределов измерений 1 и 2,5 В. Параметры измерительного механизма: = 50 мкА и R„ = 2000 Ом. Для предела IB сопротивление Кдб = 1/0,05 - 2 = 18 кОм. Для предела 2,5 В сопротивление Кдоб = 2,5/0,05 - 2 = 48 кОм.

Таким образом, чем больше выбранный предел измерения, тем больше должно быть сопротивление добавочного резистора.

Важным параметром вольтметра является входное сопротивление = Ли-1-Кдоб> которое определяют как отношение предела измеряемого напряжения к току полного отклонения, т.е. Ку = {/пред и- В рассмотренном примере Ку = 20 кОм на пределе измерения IB и Ку = 50 кОм на пределе измерения 2,5 В. Следовательно, чем больше предел измерений, тем больше сопротивление Кдоб и входное сопротивление. Для получения больших входных сопротивлений желательно применять измерительные механизмы большой чувствительности, т.е. имеющие малый ток полного отклонения /„. В практике измерений для оценки вольтметра и расчета Кдоб удобно пользоваться удельным входным сопротивлением R/U=l/I„. При этом входное сопротивление вольтметра определяют как произведение предела измерений на удельное входное сопротивление.

Точность показаний вольтметра зависит от точности подбора сопротивлений добавочных резисторов и их стабильности. В массовой измерительной аппаратуре широко используют непроволочные резисторы МЛТ, КИМ, КЛМ, КВМ, ОМЛТ и др., общим недостатком которых является зависимость стабильности сопротивления от температуры, влажности и времени. Для уменьшения нестабильности сопротивления резисторы подвергают искусственному старению и тренировке, пропуская номинальный ток в течение нескольких часов. В вольтметрах повышенной точности используют прецизионные резисторы С2-13 и С2-14 в керамическом герметизированном покрытом эмалью корпусе, имеющие номинальные сопротивления до 1 МОм с допустимыми отклонениями 0,1; 0,2... 2%.

Для подбора сопротивления добавочного резистора к вольтметру прикладывают предельное напряжение и выбирают из нескольких резисторов тот, при котором указатель устанавливается на конечную отметку шкалы.