расширить частотный диапазон до нескольких мегагерц. На более высоких частотах применяют вольтметры, в вьшосной головке которых смонтирован измерительный выпрямитель, который преобразует измеряемое переменное напряжение в постоянное, подаваемое по кабелю непосредственно в прибор на усилитель постоянного тока. Частотный диапазон таких вольтметров достигает сотен мегагерц.

§ 15. Приборы термоэлектрической системы

В термоэлектрических приборах, представляющих собой соединение одного или нескольких термопреобразователей с магнитоэлектрическим измерительным механизмом (рис. 28), используется явление термоэффекта, заключающееся в том, что при нагреве двух соединенных концов термопары (отрезков 2 проводов из разных металлов) на двух других ее концах появляется постоянная термо-эдс, вызывающая отклонение указателя. Нагревателем служит тонкая проволока 1, по которой проходит измеряемый переменный ток. Значение этого тока отсчитывают по шкале амперметра А.

Для увеличения термо-эдс отрезки проводов термопар изготовляют из таких пар металлов и сплавов, как железо-констан-тан, нихром-константан, хромель-копель, хромель-алюмель, допускающих длительный нагрев до 800-1000° С. При этом термо-эдс составляет 20-50 мВ. В качестве нагревателей используют провода из нихрома, платино-иридиевого сплава, константана и других термостойких сплавов. Холодные концы термопар соединяют с массивными латунными зажимами 3, что улучшает отвод тепла и стабилизирует температуру.

Контактные термопреобразователи (рис. 28,а), спай термопары которых приварен к нагревателю, применяют для измерения переменного тока в диапазоне частот до 5-10 МГц. На более высоких частотах появляется значительная утечка измеряемого тока через собственную емкость между измерительным механизмом и корпусом.

Бесконтактные термопреобразователи (рис. 28, б) применяют на частотах от 10 до 200 МГц. Спай термопары и нагреватель 1 разделены прослойкой из изоляционного те-плопроводящего материала 4 (стекло, керамика, оксид металла и др.). При этом утечка измеряемого тока высокой частоты резко снижается, так как емкость между нагревателем и термопарой весьма мала (меньше 0,5-1 пФ). Для увеличения термо-эдс при бесконтактном нагреве применяют несколько последовательно соединенных термопар (рис. 28, в).

0

0 0

Рис 28 Термоэлектрические амперметры с термопреобразователями:

а-контактным, 6, в-одшш н несколькими бесконтактными, г-вакуумным

Вакуумные термопреобразователи (рис. 28, г) позволяют повысить чувствительность термоэлектрического прибора и измерять токи меньше 50-100 мА. Отсутствие воздуха вокруг термопреобразователя уменьшает теплоотдачу, поэтому достаточный нагрев обеспечивается при малых измеряемьпс токах. Наименьший предел измерения тока 1 мА.

Термопреобразователь может быть размешен внутри футляра измерительного механизма или вне его. Термоэлектрические приборы с внешними термопреобразователями удобны, так как позволяют подключать нагреватель к цепи измеряемого тока короткими соединительными проводами, а измеж-тельный механизм располагать на достаточном расстоянии в удобном для наблюдения месте.

Основным достоинством термоэлектрических наборов являются малые индуктивность и емкость нагревателя, включаемого в цепь измеряемого тока, что позволяет применять их для измерения токов высокой частоты. Однако они имеют серьезные недостатки: невысокую чувствительность, квадратичный характер шкалы, влияние изменений внешней температуры на показания прибора, а также сгорание термопреобразователя при незначительных перегрузках.

Щитовые термоамперметры Т4 и Т5 с наружными контактными термопреобразователями используют для измерения токов до 10 А в диапазоне частот до 7,5 МГц с погрешностью до 5%. Лабораторный термоамперметр Т13 с бесконтактным термопреобразователем Т-103 применяют для измерения токов до 3 А в диапазоне частот до 50 МГц с погрешностью 1,5%, а с вакуумным бесконтактным термопреобразователем Т-102-от 1 до 500 мА.

Термоэлектрические приборы пригодны также для измерений токов низкой частоты, поэтому их регулируют и градуи-

руют на переменном токе промышленной частоты 50 Гц. Требуемые пределы измерений устанавливают подбором сопротивления добавочного резистора Кдоб, включаемого последовательно магнитоэлектрическому измерительному механизму.

§ 16. Приборы выпрямительной системы

Основной частью приборов выпрямительной системы являются измерительные выпрямители средневыпрямленного, действуюшего или амплитудного переменного напряжения, которые состоят из одного или нескольких диодов и магнитоэлектрического измерительного механизма. Измеряемое переменное напряжение выпрямляется полупроводниковым или ламповым диодом, при этом в цепи измерительного механизма проходит постоянный ток, вызывающий отклонение его подвижной системы и указателя.

Наиболее широко используются полупроводниковые точечные германиевые диоды, выдерживающие прямые токи до нескольких десятков миллиампер и обратные напряжения до десятков и сотен вольт. Ламповые диоды имеют более стабильные параметры, но требуют питания цепи накала и применяются в основном в электронных вольтметрах. Характер проводимости германиевого диода можно определить с помощью вольтамперной характеристики (рис. 29), из которой видно, что прн малых прямых напряжениях (примерно до 0,5 В) зависимость тока от напряжения имеет квадратичный характер, т.е. lapXmU (где т-постоянный коэффициент), а при больших прямых напряжениях (выше 0,5 В)-линейный характер, т.е. lapXmUap- Очень малые прямые напряжения (примерно до ОД В) не открывают диод и прямого тока нет. Обратные

напряжения (порядка десятков и даже сотен вольт) вызывают в цепи диода очень малые обратные токи, которые можно не учитывать.

Основная погрешность выпрямительных

пртборов обычно состав-

0,2 OA 0,6 0,8 1,0 и„р,В ляет 1,5-4%, выражается Igjp, мА В процентах от конечного

Рис 29. Вольтамперная характерисги- значения шкалы, опреде-ка германиевого диода ляется при нормальных

ЦфВЗО 20 10