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]

Нетрудно видеть, что случай однопредельного вольтметра автоматически распространяется на те электронные вольтметры, у которых входное сопротивление на всех пределах одно и то же. Для введения поправок при однопредельном вольтметре достаточно знать его сопротивление. Обычно на вольтметрах указывается ток полного отклонения, причем у вольтметров классов 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5 ток полного отклонения при нормальной температуре может отличаться от указанного не более чем на величину допускаемой основной погрешности. Поделив предел измерения в вольтах на ток полного отклонения в миллиамперах, получим сопротивление прибора в килоомах. Если собственное потребление прибора не обозначено, ток полного отклонения нужно измерить.

Измерение входного сопротивления электронных вольтметров рассмотрено дальше.

Глава вторая ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Общие положения

Показывающие вольтметры непосредственной оценки состоят из измерительного механизма, измерительной цепи и отсчетного устройства. Измерительный механизм есть основа прибора, в нем электрическая величина преобразуется в механическое (обычно угловое) перемещение указателя, что требует затраты некоторого количества электромагнитной энергии. Приборы, в которых необходимая для отклонения подвижной части измерительного механизма мощность отбирается непосредственно от испытуемой схемы, составляют электромеханическую группу. Если же на отклонение подвижной части расходуется электрическая мощность вспомогательного источника энергии, а отбираемая от испытуемой схемы мощность лишь управляет ею при помощи электронного усилителя (т. е. происходит усиление мощности), то такие приборы относят к электронной группе. В зависимости от вида усилителя электронные вольтметры делят на ламповые и транзисторные. Эта глава посвящена электромеханическим вольтметрам.

По способу преобразования электромагнитной энергии в измерительном механизме в отклонение его подвижной части и по конструктивным особенностям различают следующие системы вольтметров: магнитоэлектрическую, электромагнитную, электродинамическую, ферродинамическую, электростатическую. Некоторые системы получают наименование по виду преобразователя в измерительной цепи магнитоэлектрического механизма - например, выпрямительная (детекторная) , термоэлектрическая.

Измерительная цепь служит для преобразования измеряемой величины в другую, уже непосредственно воздействующую на измерительный механизм.

Во всех упомянутых выше системах, кроме электростатической, электрической величиной, которая преобразуется в измерительном механизме в отклонение указателя, является сила тока. Поэтому у вольтметров измерительная цепь представляет собой рамку или ка-



тушку измерительного механизма, последовательно с которой включен добавочный резистор. Сопротивление этого резистора совместно с сопротивлением рамки (катушки) и обеспечивает преобразование измеряемого напряжения в ток, необходимый для отклонения под-. вижной части измерительного механизма.

Таки.вд образом, вольтметр представляет собой измеритель тока с последовательно включенным резистором.

Предел измерения вольтметра зависит от тока полного отклонения подвижной части /н, сопротивления рамки г и сопротивления добавочного резистора /?д:

UI{r+Rp). (16)

Отсюда добавочное сопротивление, необходимое для получения заданного предела измерения:


Раша

Рис. 5. Многопредельные вольтметры.

о - с раздельным включением добавочных резисторов; б - со ступенчатым включением добавочных резисторов.

(17)

Изменение предела измерения достигается изменением сопротивления добавочного резистора. Снабжая измерительный механизм набором добавочных резисторов и переключателем (рис. 5), получают многопредельный вольтметр. Часто используют не раздельное, а ступенчатое включение добавочных резисторов (рис. 5,6). В этом случае сопротивления резисторов рассчитывают по формулам;

Ri= . .

d h2-t/hl

•"н

th3 - 1н2

R3 =

2-982



где и „г, и ,и „п-желаемые пределы измерения.

Общин измерительный механизм и простота цепей вольтметров и амперметров приводят к тому, что часто эти приборы объединяют и выпускают под названием вольтамперметров. В лабораторной и производственной практике, а также среди радиолюбителей широко распространены комбинированные приборы - ампервольтом-метры (авометры, тестеры), например ТТ-1, Ц-20, Ц-52, Ц-315 и т. д. Аналогичные приборы конструируются радиолюбителями и самостоятельно.

Ценными качествами электромеханических вольтметров являются их надежность, простота и независимость от электрической (осветительной) сети. Вместе с тем собственное потребление энергии у них довольно велико. В табл. 1 даны предельные параметры вольтметров различных систем.

Таблица 1

Система прибора

Наибольшая чувствительность, делв

Наименьший предел измерения, в

Наивысший класс точности

Наименьшая потребляемая мощность при максимальном отклонении, ет

Магнитоэлектриче-

ская . .....

3.105

0,3.10-5

0.01

10-8

Электромагнитная

0,75

10-3

Электродинамиче-

ская......

4,5-10-2

0,05

10-2

Ферродипамическая

Электростатическая

0,05

-"

Из таблицы видно, что наилучшими являются приборы магнитоэлектрической системы. Они принадлежат к числу наиболее точных приборов постоянного тока й по сравнению с приборами других систем потребляют наименьшую мощность. К этому нужно добавить еще линейность их шкалы. Эта сумма их положительных качеств объясняет тот факт, что подавляющее число переносных вольтметров посюянного тока и все индикаторные приборы радиоизме-рнтельной аппаратуры являются магнитоэлектрическими.

В дальнейшем мы будем иметь в виду только эту систему.

Полная мощность, потребляемая вольтметром, включает в себя мощность, необходимую для поворота и удержания рамки измерительного механизма, и мощность, рассеиваемую на добавочном сопротивлении. Если первая для распространенных магнитоэлектрических приборов составляет Ю"" -10-* ег, то вторая значительно больше и зависит от предела измерения.

Более наглядно и удобно характеризовать вольтметр не потребляемой мощностью, а его сопротивлением. Эти величины связаны соотношением



[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]

0.0008