Многопредельные вольтметры имеют несколько добавочных резисторов и служат для измерения различных напряжений. Возможны две схемы многопредельных вольтметров. В первой схеме, примененной в приборе Ц4315 (рис. 16, а), резисторы включены последовательно и при переключении пределов измерений сопротивления соответствующих резисторов суммируются. Так, для предела 1 В сопротивление Кдоб = = R12 + R}3, для предела 2,5 Ъ-К, = R12 + R13 + R14, для предела 5 В-Кдоб = R12 + R13 + R14 + R15 и т. д. Во второй схеме (рис. 16, б) на каждом пределе включен один добавочный резистор. В первой схеме подбор сопротивления добавочных резисторов более прост, поэтому ее используют чаще, однако нестабильность сопротивления одного из резисторов вызывает погрепшость измерений на всех верхних пределах.

Пример 6. Рассчитаем сопро гавление добавочных резисторов для схемы, показанной на рис 16, о.

В качестве индикатора используется многопредельный амперметр с универсальным шунтом (см. рис. 12), включение которого эквивалентно включению прибора, имеющего ток полного отклонения 1„ =

50мкАч 75мВ

"изм

1В 2,5В 5В

5008 f-J

ЮСОВ

18,5 к

50мкА 15м8

R!5 50к

1 ! i

RZO 5М

R11 WM

Рис 16. Схемы многопредельных вольтметров-

с-с послеватеiibUbM вктючекием добавочных резисторов, 6-l переключением добавочных резистоюв

= 50мкА и внутреннее сопротивление R„= R25 + R„Rn,/(R„ + R) = = 900 + 706 • 4000/ (706 + 4000) = 1500 Ом (сопротивления резисторов R25, R„ и Кщ взяты из примера 4).

Для предела i В сопротивление резисторов R12-)-R13 = i/0,05-

- 1,5 = 18,5 кОм, для предела 2,5 В R14 = 2,5/0,05 - 1,5 - 18,5 = 30 кОм, для предела 5 В R15 = 5/0,05 - 1,5 - 18,5 - 30 = 50 кОм и т. д.

Расчет резисторов упрощается, если определить удельное входное сопротивление R/U = 1 „ = 1/0,05 = 20 кОм/В и умножить его на разность значений соседних пределов.

Так, для предела 2,5 В сопротивление резистора R14 = (2,5 -

- 1)-20 = 30кОм, для предела 5 В R15 = (5 - 2,5) 20 = 50 кОм, для предела 10 В R16 = (10 - 5)-20 = 100 кОм ... для предела 1000 В R21 = = (1 ООО - 500) • 20 = 10 ООО кОм = 10 МОм.

Если последний предел измерения 1000 В недостаточен, следует ввести дополнительный, например 2500 В, подключив внешний резистор, сопротивление которого Явнеш = (2500 -

- 1000) 20 = 30 ООО кОм = 30 МОм.

Недостаток таких вольтметров-различные на разных пределах измерений сравнительно низкие входные сопротивления (особенно на нижних пределах).

§ 13. Измерение постоянного напряжения электронными приборами

Электронный милливольтметр с УПТ на биполярных транзисторах. Схема усилителя постоянного тока с магнитоэлектрическим прибором, показанная на рис. 13, может быть применена в качестве электронного милливольтметра, если ее подключить, как показано на рис. 15, параллельно участку цепи, на котором .действует измеряемое напряжение. Допустим, параметры схемы равны, например 1 = 5 мкА, Кх = 5 кОм и fBx = hx Rbx = 5 • 5 = 25 мВ. Такой электронный милливольтметр можно использовать для измерения напряжений до 25 мВ.

Применение электронного милливольтметра совместно с добавочными резисторами позволяет получить милливольтметр-вольтметр с пределами измерений 25, 100 и 250 мВ; 1; 2,5; 10; 25; 100; 250 и 1000 В (рис. 17). Удельное входное сопротивление такого милливольтметра К/17 = l/Jx = 1/5 -10 ~ = = 200 кОм/В. Включенные последовательно, как показано на рис. 16, а, добавочные резисторы имеют сопротивления: для предела 100 мВ-К] = (100 - 25) 10" • 200 = 15 кОм, для предела 250 мВ-К2 = (250-100)10--200 = 30 кОм, для предела 1 В-Ю = (1000-250)10--200=150 кОм, для предела 2,5 В - R4 = (2,5 - 1) • 200 = 300 кОм и т. д.

25м8

RW I50M

Z5DB

lOOOB

Рис. 11. Схема электронного милливольтметра-вольтметра

RIB l,2M

Сопротивление шунта Кщ, включенного на входе, подбирают так, чтобы при установке переключателя на предел измерений 25 мВ поданное на вход напряжение 25 мВ вызвало полное отклонение стрелочного указателя. Точность измерений на остальных пределах будет зависеть от точности подбора сопротивлений добавочных резисторов R1~R10.

Применение усилителя постоянного тока позволяет увеличить удельное входное сопротивление, однако основной

недостаток вольтметров с добавочными резисторами-изменение входного сопротивления на разных пределах-остается. Представляет также известные трудности подбор высокоомных добавочных резисторов, имеющих сопротивление единицы, десятки и особенно сотни мегаом, стабильность которых весьма низка.

Электронный вольтметр с ламповым УПТ. Усилители постоянного тока на лампах, применяемые в электронных вольтметрах прежних выпусков, имеют большое входное сопротивление, что является их достоинством. Кроме того, ламповые УПТ менее критичны, чем транзисторные, к уровню входного сигнала, т.е. выдерживают многократные перегрузки.

В последних выпусках ламповых электронных вольтметров применен двухкаскадный УПТ (рис. 18). В первом каскаде ка-