Главная  Электронные вольтметры 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [ 37 ] [38] [39] [40] [41]

BcnUoTa™°n™°" собственно декады равно 10 R, то вместе с вспомогательной цепочкой сопротивление будет 2,5 Л • 10W(2.5R + mnwM пГ.!а " СТОЛЬКО, сколько У двух резисторов, к котик Да присоединена. Вместе они составляют опять сопро-lTT " декаде упадет десятая часть напряжения более старшей декады.

к При сборке делителя первого типа из одинаковых резисторов параллельно каждой декаде включают сопротивление 10/9Л, тогда их совместное сопротивление будет равно требуемому значению R. Если л;-Ш ком, то вспомогательная цепочка должна состоять из У параллельно соединенных резисторов того же номинала/?= 10 коти.


Рис. 52. Трехпредельный компенсационный вольтметр.

ИП - источник питания; Д - многодекадный делитель; НЭ - нормальный элемент; НУ - нулевой указатель.

Применение рассмотренных делителей позволяет получать отсчет в цифровой форме (в десятичной системе счисления) по положению ручек переключателей, т. е. это будет цифровой компенсационный вольтметр.

Относительная погрешность отсчета из-за дискретности возрастает при уменьшении измеряемого напряжения. Чтобы погрешность отсчета была одинаковой при измерении и больших, и малых напряжений без увеличения числа декад, цифровые компенсационные вольтметры также делают многопредельными. Переключение пределов измерения производится путем изменения напряжения на делителе при помощи вспомогательных прецизионных делителей напряжения (рис. 52). Учитывая, что входное сопротивление основных делителей неизменно, эти делители в принципе сами могли бы играть роль нижнего плеча вспомогательного делителя, т. е. последовательно с делителем достаточно было бы включить добавочный резистор (д на рис. 50) подходящего сопротивления. Но ток через делитель будет при этом разным на различных пределах, и последствия этого нужно взвешивать при выборе схемы.

При смешанном уравновешивании, когда младшая декада заменяется потенциометром, общее число декад может быть сокращено при сохранении точности отсчета.

Нормальные элементы в эксплуатации неудобны. В частности, их ни в коем случае нельзя переворачивать, трясти или взбалтывать, что почти исключает их применение в переносных приборах. Однако



они могут быть с успехом заменены окисно-ртутными элементами или стабилитронами.

Окисно-ртутные щелочные герметизированные элементы портативны, могут работать в любом положении, не боясь тряски, и гораздо дешевле нормальных элементов. Сохранность их несколько ниже, чем нормальных, и составляет 1-2 года. Электродвижущая сила окисно-ртутных элементов находится в пределах 1,351- 1,352 в, ее изменение со временем составляет менее 0,1% за год. Температурный коэффициент э. д. с. при 20° С равен 0,003%i на 1°С - ниже, чем у нормальных насыщенных элементов (0,04% на


;; 6>д808

\Дв -

Рис. 53. Стабилизаторы, заменяющие нормальные элементы.

а - источник питания измерительной схемы элега-ронного автоматического потенциометра ЭПВ2; б - двухкаскадный параметрический стабилизатор напряжения.

ГС). Внутреннее сопротивление элементов - единицы или десятки ом. Допустимая плотность разрядного тока - до 20 мка на 1 сж площади электродов элемента.

Сравнимы с нормальными элементами по стабильности и температурному коэффициенту или даже превосходят их стабилизаторы напряжения на кремниевых стабилитронах. Кроме того, они имеют ряд существенных преимуществ перед ними - практически неограниченный срок службы, дешевизну, способность работать в любом положении, в условиях тряски и т. д. и поэтому завоевывают все большее признание.

Высокие качества стабилизаторов позволяют вообще отказаться от цепей стандартизации. Например, до недавних пор питание



-ЧППга Qnc o"" автоматических электронных потенциометров чргкпй л,.? " производилось от батарей, а для периоди-

т„=?,„,/ рабочего тока были предусмотрены цепи стандар-

тизации с нормальными элементами [II класса. Теперь измерительная цепь питается от стабилизатора на кремниевом стабилитроне (рис. 0,5, й), а цепь стандартизации исключена. Приборы сохранили свои класс точности 0,5.

На рис. 53,6 показана схема двухкаскадного параметрического стабилизатора на стабилитронах, который по своим качественным показателям (исключая температурный коэффициент) превосходит нормальный элемент III класса и может быть использован в качестве источника питания компенсационного вольтметра. Изготовленный стабилизатор имеет выходное напряжение 10,2 в. Оно не регулируется и определяется в основном напряжением пробоя стабилитрона Дз, в данном случае д808. При подключении стабилизатора к делителям (см. рис. 50) излишек напряжения в 0,2 в гасится на резисторе /?д = 2 ком.

Температурная компенсация осуществляется диодами д4-е, включенными в прямом направлении. Величину и, знак температурного коэффициента стабилизатора подбирают, задавая ток через компенсирующие диоды при помощи резистора переменного сопротивления R\ (выходное напряжение при этом несколько меняется). Изготовленный стабилизатор имел температурный коэффициент 1,82 • 10-3 oyjj да !<> q Заметим, что в принципе его можно уменьшить на порядок, если сделать отводы от каждого компенсирующего диода и подбирать Оптимальный ток через каждый диод отдельно, а для создания одинаковых температурных условий поместить диоды в медную коробку с наружной термоизоляцией.

Коэффициент стабилизации его - около 4 ООО.

По аналогичной схеме можно построить стабилизаторы и на более высокие напряжения, используя другие типы стабилитронов или включая стабилитроны последовательно.

Следовательно, возможная схема достаточно точного и одновременно простого компенсатора выглядит так: высокостабильный источник напряжения, трех- четырехдекадный делитель (или двух-трехдекадиый с потенциометром взамен последней декады), нулевой указатель. Три декады означают погрешность отсчета в 0,1%, четыре- б 0,01% от верхнего предела измерения. Сколько брать конкретно - это уж зависит от стабильности источника.

Нужный порог чувствительности нулевого указателя приблизительно можно найти так. Если нижний предел измерения и число декад п, то минимальное изменение компенсирующего напряжения равно Сн-10~" е. Указатель должен отмечать ток, который примерно равен этому напряжению, деленному на максимально возможное входное сопротивление испытуемых цепей, «о/5/ есть порог чувствительности нулевого указателя. Заменим чувствительность более привычной постоянной прибора (ценой деления шкалы) по току Cy=l/s, а/дел, тогда

"о Авн.макс

То же самое можно получить из общей формулы (114) для относительной погрешности измерения (т. е. относительной погрешности измерения напряжения {/„), равной 10-. Поэтому U-lJu.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [ 37 ] [38] [39] [40] [41]

0.0013