border=0


border=0

Elektronické voltmetre

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>

Elektronické voltmetre (EV) sú jednosmerný a striedavý prúd, univerzálny.

Voltmetre sa delia do skupín:

· B1 - kalibrátor;

· B2 - jednosmerný prúd;

· B3 - variabilný;

· B4 - pulz;

· B5 - fázovo citlivé;

· B6 - selektívne;

· B7 - univerzálny;

· B8 - miera postoja a rozdielnosti;

· Prevodníky napätia V9;

Podľa princípu činnosti existujú zariadenia: priama konverzia a vyváženie. Prvý z nich je jednoduchý, ale menej presný, druhý je zložitejší, ale oveľa presnejší.

Elektronické voltmetre sa klasifikujú podľa nasledujúcich kritérií:

· Podľa metódy merania - prístroje na priame vyhodnotenie a porovnanie;

· Podľa určenia - zariadenia s konštantným, premenlivým, impulzným napätím, univerzálne a selektívne;

· Povaha nameraného napätia - amplitúda (vrchol), aktuálne a priemerné napätie;

· Vo frekvenčnom rozsahu - nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné.

Elektronický jednosmerný voltmeter sa skladá zo vstupného zariadenia (WU), jednosmerného zosilňovača (DCT), meracieho mechanizmu (IM).

Obr. 4.1 Bloková schéma elektronického jednosmerného voltmetra.

Namerané jednosmerné napätie sa privádza do vstupného zariadenia, ktoré je deličom rezistora napätia rezistora s viacerými odpormi. Signál z JV je privádzaný na vstup CTF, ktorý okrem funkcie zosilnenia signálu zodpovedá vysokej výstupnej impedancii JV s malým odporom rámu - delič vstupného napätia magnetoelektrického systému. Vstupná impedancia EM je desiatky megaohmov, čo znižuje jej účinok na meraný objekt.

Pri meraní slabých signálov začína posun UPT ovplyvňovať, a preto v elektronických mikrovoltmetroch je UPT vylúčené, jednosmerný prúd sa pomocou modulátora prevádza na striedavý prúd a používa sa zosilňovač striedavého napätia.

Obr. 4.2. Bloková schéma elektronického jednosmerného voltmetra so signálovou moduláciou.

VU - vstupný delič, navrhnutý tak, aby zodpovedal zaťaženiu (so zdrojom signálu);

~ U - AC zosilňovač na meranie slabých signálov;

UPT - jednosmerný zosilňovač, vyznačujúci sa driftom nuly, ktorý obmedzuje meranie ultranízkych signálov;

Zobrazovacie zariadenie IM;

M - DM - modulátor - demodulátor signálu;

G - generátor;

Nevýhodou striedavých zosilňovačov je závislosť odčítaných hodnôt na frekvencii signálu.

Rozsah meraného napätia je od mikrovoltov do tisícov voltov; triedy presnosti - 1,5; 2.5, stupnica je lineárna.

Elektronické striedavé voltmetre sa používajú na meranie striedavého napätia, ktoré sa mení v širokom rozsahu amplitúdy a frekvencie (až do gigahertzov).

Bloková schéma EV môže obsahovať usmerňovač (B), ktorý môže významne rozšíriť frekvenčný rozsah meraného signálu.

Obr. 4.3 Konštrukčné schémy elektronických voltmetrov striedavého prúdu.

Základná základňa moderných EV je založená na použití polovodičových mikrointegračných zariadení.

Univerzálne elektronické voltmetre sa bežne používajú a sú určené na meranie rôznych parametrov elektrického obvodu jednosmerného (striedavého) prúdu: Takéto zariadenia obsahujú množstvo ďalších jednotiek, ktoré prevádzajú meraný parameter na napätie, ktoré sa potom meria.

Obr. 4.4 Bloková schéma univerzálneho elektronického voltmetra.

Pulzné voltmetre sa používajú na meranie impulzných signálov (maximálna amplitúda) rôznych tvarov s vysokým pracovným cyklom ( = 2 500 kde - obdobie - trvanie signálu).

Princíp ich činnosti je založený na nabíjaní kondenzátora zo stabilizovaného zdroja a udržiavaní meraného signálu v nezmenenom čase na úrovni zodpovedajúcej jeho maximálnej hodnote. Na tento účel sa používajú zosilňovače s OOS.

Obr. 4.5 Bloková schéma impulzného elektronického voltmetra a jeho časové schémy.

Rozsah merania frekvencie pre zariadenia tohto typu je 20 Hz ... 1 GHz, pre napätie 100 mV ... 1000 V, trieda presnosti 4,0 ... 10,0. Nevýhodou zariadenia je závislosť odčítaných údajov od tvaru vlny.

Selektívne elektronické voltmetre sú navrhnuté na meranie efektívnych hodnôt napätia jednej harmonickej zložky signálov (periodické signály).

Princíp činnosti takýchto zariadení je založený na oddelení jednotlivých harmonických od signálu, napríklad použitím laditeľného pásmového filtra alebo princípu lokálneho oscilátora. Používajú sa aj bezfiltrové metódy spektrálnej analýzy signálu vrátane použitia digitálneho spracovania signálu.

Malo by sa pamätať na to, že neexistujú žiadne ideálne filtre a zosilňovače, ktoré vedú k skresleniu prenášaného signálu, k chybe pri jeho meraniach.

Je technologicky výhodné používať pre každú harmonickú, nie samostatné filtre, ale zariadenie pozostávajúce zo zmiešavača signálu (SM) získaného z pásmového filtra (IF) a laditeľného generátora (G). Násobením týchto signálov je možné rozlíšiť (pre harmonické signály) signály s rozdielom a celkovou frekvenciou.

Obr. 4.6 Bloková schéma selektívneho elektronického voltmetra.

IM - merací mechanizmus;

VU - vstupný zosilňovač;

SM - frekvenčný mixér;

UPCH je zosilňovač so strednou frekvenciou.

Podľa podmienok , získame celkový signál na výstupe z mixéra vo forme:

= (4.1)

Použitím IFA sa extrahuje a zosilňuje rozdielový frekvenčný signál zodpovedajúci obálke úderu kmitania , potom sa zistí a zmeria.

Výhody: používa sa jeden filter diferenčnej frekvencie (pásmový priepust) a jeden laditeľný generátor.

<== predchádzajúci článok | nasledujúci článok ==>





Prečítajte si tiež:

Princípy budovania inteligentných a virtuálnych meracích zariadení

Meracie mostíky a kompenzátory

Meranie vysokonapäťových zariadení - Lokátor poškodenia impulzmi

Problémy s optimalizáciou pre experiment merania

Digitálne osciloskopy

Implementácia metódy vyrovnávacej transformácie pri meraní parametrov elektrického obvodu

Hlavné komponenty IMS

Metódy a prostriedky merania elektrických veličín. literatúra

Klasifikácia meracích prístrojov

Systémy na rozpoznávanie vzorov

Elektromechanické zariadenia s prevodníkmi

Automatizácia merania

Regresná analýza a návrh experimentu

Metrologická podpora IMS

Späť na obsah: Metódy a prostriedky merania elektrických veličín

Pozreté: 21632

11.45.9.25 © edudocs.pro Nie je autorom publikovaných materiálov. Poskytuje však možnosť bezplatného použitia. Došlo k porušeniu autorských práv? Napíšte nám | Spätná väzba .