§ 19. Электронные вольтметры

В лабораторной практике для измерений посто5ганых и п>еменных напряжений исполызуют электронные вольтметры, которые входят также в виде отдельных блоков в схемы таких измерительных приборов, как осциллографы, измерительные генераторы, анализаторы сп«тра, измерители добротности, искажений, помех и др.

Электронный вольтметр состоит из усилителя, делителя напряжения, измерительного выпрямителя, магнитоэлектрического механизма и источника питания. Усилитель позволяет повысить чувствительность вольтметра и измерять весьма малые напряжения, а делитель-расширить пределы и измерять весьма большие напряжшия (до тысяч и десятков тысяч вольт). Таким образом, последовательное включшие усилителя и делителя, применяемое не только в электронных вольтметрах, но и в других приборах (осциллографах, измерительных генераторах, измерителях искажений и др.), позволяет значительно увеличить диапазон исследуемых напряжений. Измерительный выпрямитель служит для преобразования измеряемого переменного напряжения в постоянное, вызывающее отклонение стрелочного или светового указателя магнитоэлектрического механизма.

В зависимости от расположения усилителя и измерительного выпрямителя различают две схемы электронных вольтметров: выпрямитель-усилитель (рис. 44, а) и усилитель-выпрямитель (рис. 44,6).

Электронные вольтметры, собранные по схеме выпрямитель-усилитель (рис 44,0% универсальны, поскольку позволяют измерять как переменные, так и постоянные напряжения. Измеряемое Переменное напряжение короткими соединительными проводами подают на вьшосной пробник прибора, в котором смонтировав измерительный авшлитудный выпрямитель ИВ, преобразующий его в постоянное напряжение, которое по соединительному кабелю поступает на вход расположенного в основной части щшбора усяиштеля постоянного тока УПТ, нагруженного на магнитоэл«т1жчеасий механизм V. Измеряемое постоянное

УН ", ив

Рис. 44. Структурные схемы электронных вольтметров типов:

и-выпршипаь-уаишпеаь, тель-вытишпс!

напряжение U, поданное на соответствующие входные зажимы, непосредственно поступает на вход УПТ.

Чувствительность таких электронных вольтметров сравнительно невелика: на первом пределе измерений 1 В минимально измеряемые напряжения ОД-0,4 В. Меньшие напряжения эффективно диодом измерительного выпрямителя не выпрямляются. Достоинство этих вольтметров-измерение переменных напряжений в очень широком диапазоне частот: от десятков гещ до сотен мегаге1Щ. В режиме измерения постоянного напряжения сохраняется главное достоинство схем УПТ-очень высокое и неизменное на всех пределах входное сопротивление (порядка десятков мегаом).

К электронным вольтметрам этого типа относятся приборы В7-15, В7-17, В7-26, измеряющие постоянные и среднеквадратичные переменные напряжения, а также сопротивления постоянному току. Так, прибором В7-26 (рис. 45) измеряют:

напряжения постоянного тока от 0,03 до 300 В с погрешностью 2,5%, а с резисторным делителем напряжения ДН-518 (коэффициент деления 1:1000) в виде выношого щупа-до 1000 В с погрешностью 4%;

напряжения переменного тока, подаваемые на низкочастотный вход, от ОД до 300 В с погрешностью до 4% в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, а с делителем напряжения ДН-518-до ШОО В с погрешностью 6% в диапазоне частот до ЗкГц;

напряжения переменного тока, подаваемые на выносной пробник, от ОД до 100 В с погрешностью 4% в диапазоне частот от 1 кГц до 1000 МГц, а с конденсаторным делителем напряжения ДН-519 (коэффициент деления 1:100) в виде цилин-дртческой насадки на пробник-до 1000 В с погрешностью 6% в диапазоне частот от 3 кГц до 300 МГц;

сопротивления постоянному току от 10 Ом до 1000 МОм с погрешностью 2,5%.

Входное сопротивление вольтметра при измерении постоянных напряжений равно 30 МОм, а при измерении переменных-5 МОм на низкочастотном входе и 75 кОм при частоте 100 МГц на входе пробника.

Входные емкости прибора составляют 20; 1,5 и 3 пФ соответственно на низкочастотном входе, входах пробника и делителя напряжения ДН-519.

Измеряемое постоянное напряжение поступает непосредственно или через делитель напряжения ДН-518 (на рис. 45 не показан) на высокоомный делитель, а затем-на вход УПТ. Измеряемое переменное напряжение поступает непосредственно

ф Сеть ф

- -и

- +У г- - г.

Рис. 45. Схема прибора В7-26