9zip.ru Инструкции Основные типы ламповых вольтметров переменного тока заводского производства

1. Вольтметры типа детектор-усилитель, в которых переменное напряжение сначала детектируется, а затем полученное постоянное напряжение подается на усилитель постоянного тока, на выходе которого включён магнитоэлектрический прибор. Они нередко выполняются так, что дают возможность измерять не только переменное, но и постоянное напряжение. Последнее подаётся непосредственно на усилитель постоянного тока.

2. Вольтметры, в которых переменное напряжение сначала усиливается, а затем детектируется и воздействует на магнитоэлектрический прибор. Это — вольтметры типа усилитель-детектор.

Вольтметры первого типа отличаются значительно более широким диапазоном частот, но менее чувствительны, чем вольтметры второго типа Вольтметры типа детектор-усилитель редко выполняются на шкалу меньше 1в, тогда как вольтметры второго типа дают возможность измерять напряжения порядка милливольт и даже микровольт.

Вольтметры обоих типов градуируются в эффективных значениях синусоидального напряжения; в действительности показания вольтметров первого типа пропорциональны пику, а вольтметры второго типа — среднему значению измеряемого напряжения.

Основные схемы усилителей постоянного тока в вольтметрах типа детектор-усилитель (ламповые вольтметры постоянного тока). В вольтметрах типа детектор-усилитель, как правило, используется пиковый диодный (или полупроводниковый) детектор. Усилитель постоянного тока, стоящий после детектора, даёт возможность повысить чувствительность вольтметра и вместе с тем избежать необходимости применять чувствительные гальванометры. Однако усилители постоянного тока обладают неприятным свойством — дрейфом нуля, вызываемым, главным образом, колебаниями .напряжения источников питания и проявляющимся в неустойчивости показаний магнитоэлектрического прибора, включённого в его цепь. Чтобы ослабить влияние этого явления, усилители постоянного тока ламповых вольтметров выполняют по мостовым схемам (преимущественно симметричным), используя также отрицательную обратную связь, повышающую стабильность работы вольтметра и улучшающую линейность его шкалы. Подобные усилители по сути дела являются вольтметрами постоянного тока.

Для изменения пределов измерения постоянного напряжения на входе усилителя постоянного тока часто ставят высокоомный делитель напряжения. При этом понижается входное сопротивление измерительного устройства. Для исключения влияния переменной составляющей напряжение, снимаемое с делителя, подаётся на вход усилителя через фильтр, образуемый сопротивлением R (порядка мегом) и ёмкостью С (порядка долей микрофарады).

Сопротивление R предохраняет также от возможности возникновения большого тока в цепи анода при подаче на вход большого положительного напряжения. Возникающий при этом сеточный ток создает на сопротивлении R падение напряжения, почти равное приложенному напряжению, в результате чего напряжение на сетке будет близко к нулю. Измерение постоянного напряжения производят также преобразованием постоянного напряжения в переменное, усиления последнего и его детектирования. Простейший способ подобного преобразования состоит в том, что постоянное напряжение периодически прерывается электромагнитным реле, управляемым током низкой частоты; после отфильтровывания постоянной составляющей получается прямоугольное напряжение, подаваемое на усилитель, а затем на детектор.

Вольтметры типа усилитель-детектор. В вольтметрах этого типа ставится обычно трехкаскадный усилитель на сопротивлениях. Для получения равномерной частотной характеристики в возможно более широком диапазоне частот анодные нагрузки ламп усилителя выбираются сравнительно небольшими, и применяется сильная отрицательная обратная связь. Вольтметр подобного типа всегда имеет ограниченный частотный диапазон (примерно до 10 Мгц) Чтобы обеспечить высокое входное сопротивление при широкополосном стабильном усилении, перед усилителем ставят катодный повторитель с отрицательной обратной связью, монтируемый в виде выносной головки-пробника. Это даёт возможность свести до минимума влияние соединительных проводов.

При измерении на высоких частотах часто пользуются резонансными (селективными) усилителями, настраиваемыми на частоту измеряемого напряжения. Такой вольтметр, по существу, представляет собой приёмник и измеряет напряжение той частоты, на которую он настроен. Если напряжение несинусоидальное, то с помощью такого вольтметра можно измерить отдельно напряжения основной частоты и высших гармоник.
Во многих случаях желательно, чтобы входная ёмкость резонансного вольтметра была очень небольшой (порядка 1 пф). Для этого измеряемое напряжение подают через зонд с разделительной ёмкостью, образованной зазором между зондом и внутренним проводником экранированного кабеля, присоединяемого к сетке усилительной лампы. Из-за возможности появления резонансных ошибок, обусловленных действием индуктивности кабеля и ёмкостей во входной цепи, частотный диапазон такого устройства ограничен.

На практике применяют два способа использования вольтметров с усилителями. Первый из них характеризуется тем, что усилитель, стоящий перед детектором, градуирован. В этом случае, сняв отсчёт со шкалы вольтметра и зная коэффициент усиления, легко определить измеряемое напряжение. Если коэффициент усиления неизменен в рабочем диапазоне частот, то можно произвести градуировку всего устройства в целом, т. е. усилителя вместе с детектором.

Лучшие в смысле точности результаты дает второй способ, характеризующийся тем, что усилитель не градуируется. Измеряемое напряжение определяется сравнением его с напряжением той же частоты, получаемым от вспомогательного образцового генератора. Перебросив переключатель П направо, регулируют усиление усилителя так, чтобы получить удобный отсчет на выходном приборе вольтметра, являющемся в данном случае лишь индикатором.

После этого перебрасывают переключатель П налево и, не меняя усиления усилителя, регулируют аттенюатор так, чтобы получить на приборе вольтметра прежний отсчёт. Зная напряжение Uо, подаваемое от образцового генератора на аттенюатор, и коэффициент ослабления, легко определить величину образцового напряжения на входе усилителя. Это напряжение равно измеряемому напряжению Uх. При пользовании этим способом на высоких частотах должны быть соблюдены по возможности все предосторожности, устраняющие влияние соединительных проводов, внешних полей, паразитных ёмкостей и т. п. на результаты измерения.

Для расширения частотного диапазона таких устройств применяют усилитель супергетеродинного типа и производят измерения на промежуточной частоте.

Понравилась статья? Емеля говорит: поделись с друзьями!