Электронные аналоговые вольтметры

В электронных вольтметрах конструктивно объединены элек­тронный преобразователь и измерительный механизм. Электрон­ный преобразователь может быть ламповым и полупроводниковым. Измерительный механизм обычно берется магнитоэлектрическим. Электронные аналоговые вольтметры позволяют производить из­мерения в широком диапазоне напряжений и частот.

Электронные вольтметры постоянного тока выполняют по схеме, представленной на рис. 8.6, а. Измеряемое напряжение Ux подает­ся на входное устройство, представляющее собой многопредельный высокоомный делитель на резисторах. С делителя напряжение по­ступает на усилитель постоянного тока и далее — на измерительный механизм. Делитель и усилитель постоянного тока ослабляют или усиливают напряжение до значений, необходимых для нормальной работы измерительного механизма.

Одновременно усилитель обеспечивает согласование высокого сопротивления входной цепи прибора с низким сопротивлением катушки измерительного механизма. Входное сопротивление электронного вольтметра составляет обычно несколько десятков мегаом. Это позволяет производить измерения в высокоомных цепях без заметного потребления мощности от объекта измере­ния.

Электронные вольтметры переменного тока выполняются по двум структурным схемам, представленным на рис. 8.6, б, в. На схеме рис. 8.6, б измеряемое переменное напряжение сначала пре­образуется в постоянное с помощью детектора, а затем усиливается усилителем постоянного тока и воздействует на измерительный механизм.

На схеме рис. 8.6, в усиление производится на переменном токе (для этого служит усилитель переменного тока) и лишь затем предварительно усиленный сигнал выпрямляется детектором и от­клоняет стрелку измерительного механизма. Схемы рис. 8.6, б, в дополняют друг друга. Каждая из них обладает своими преимуще­ствами и недостатками.

По схеме рис. 8.6, б выполняют вольтметры, обладающие ши­роким частотным диапазоном (10 Гц … 1 000 МГц), но обычно не способные измерять напряжения меньше нескольких десятых долей вольта: детектор выпрямляет только достаточно большие напряжения.

Схема рис. 8.6, в позволяет строить чувствительные вольтметры, нижний предел измерения которых составляет всего лишь единицы микровольт. Однако эти приборы имеют меньший диапазон, по­скольку частотный диапазон усилителя переменного тока трудно сделать достаточно большим.

Электронные вольтметры обладают рядом ценных качеств. Они имеют большое входное сопротивление, поэтому потребляют малую мощность от цепи, в которой производятся измерения. Диапазон их рабочих частот может простираться от нуля до сотен мегагерц.

Значения заменяемых напряжений лежат в интервале от несколь­ких вольт до киловольт.
К отрицательным характеристикам электронных вольтметров относятся необходимостью источника питания, невысокая точность, обусловленная недостаточной стабильностью электронных элемен­тов (резисторов, ламп, полупроводников и т. д.).