Вольтметри. Електроні вольтметри (стр. 3 из 3)

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 %.