Электронные аналоговые вольтметры
Одним из недостатков электромеханических измерителей является тот факт, что для функционирования прибора необходима энергия, которая отбирается от измеряемой цепи. Исключением является измерение сопротивлений, так как в этом режиме измерений на сопротивление подается ток от внешнего источника, обычно от гальванического элемента. Следовательно, прибор, включенный в исследуемую цепь, изменяет её режим работы. Это приводит к возникновению методической ошибки измерений и может привести к сбоям в работе схемы. Например, подключение стрелочного тестера к схеме выполненной на маломощных полевых транзисторах иногда приводит к таким изменениям в работе схемы, что она начинает работать неправильно.
Для идеального вольтметра входное сопротивление должно стремиться к бесконечности, а для идеального амперметра внутреннее сопротивление должно стремиться к нулю. Эти требования можно частично реализовать в электронных приборах за счет введения в их состав усилителей.
Современные электронные вольтметры имеют следующие метрологические характеристики:
Диапазон измерений - 100мкВ …..1000В.
Порог чувствительности – 10мкВ.
Входное сопротивление - более 100 Мом.
Класс точности – сотые доли процента.
Учитывая то, что стоимость электронных вольтметров в настоящее время уменьшилась, они практически вытеснили с рынка электромеханические измерители напряжений токов сопротивлений.
Электронные приборы, которые кроме напряжения измеряют также токи, сопротивления и другие параметры электрической цепи иногда называют мультиметрами.
Электронные вольтметры могут быть аналоговые и цифровые.
Рис. 14
На рис. 14. приведена структурная схема аналогового электронного вольтметра.
ВУ- входное устройство. Оно содержит устройство переключения рода работы и устройство переключения пределов. Данные устройства подробно будут рассмотрены при изучении цифрового вольтметра.
У –усилитель переменного тока.
Д- детектор, были рассмотрены ранее.
УПТ – усилитель постоянного тока.
МЭС магнитоэлектрическая измерительная головка, также были рассмотрены ранее. Переключатель П1 устанавливает режим измерения постоянного или переменного тока. Благодаря наличию в схеме усилителей переменного и постоянного тока осуществляется усиление по мощности и по напряжению входных сигналов, что позволяет значительно улучшить метрологические характеристики вольтметра. Электронные аналоговые вольтметры в настоящее время применяются для измерения малых токов и напряжений. Однако наличие в их составе измерительной магнитоэлектрической головки делают их менее привлекательными по сравнению с цифровыми вольтметрами.