Реферат: АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

А — с открытым входом; Б — с закрытым входом.

Пиковый детектор — это детектор, выходное напряжение которого непосред­ственно соответствует t/max или <7min(Ов или Us ). Пиковый детектор относит­ся к линейным и может иметь открытый (рис. 3.20, а) или закрытый (рис. 3.20, б) вход по постоянному напряжению.

Принцип работы пиковых детекторов специфичен и заключается в заряде конденсатора С через диод V до максимального (пикового) значения Ux~, кото­рое затем запоминается, если постоянная времени разряда С (через R ) значитель­но превышает постоянную времени заряда. Полярность включения V определяет соответствие Ux=, либо Umax ( U в), либо Umin(Uн), а возможные пульсации Uх= сглаживаются цепочкой Рф, Сф. Если детектор имеет открытый вход, Uх= определяется суммой U и U в( U н), т. е. соответствует Umax (Umin) При закрытом входе Uх= соответствует U в( U н). Если же Ux ~ не содержит посто­янной составляющей, то схемы, изображенные на рис. 3.20, а, б, идентичны, а Uх= соответствует Um . В некоторых случаях применяют двухполупериодные пи­ковые детекторы с удвоением напряжения, позволяющие прямо измерять значе­ние размаха напряжения.

Существенным достоинством пиковых детекторов являются большое входное сопротивление (равное R /2 для схемы на рис. 3.20, а и R /3— для схемы на рис. 3.20, б) и наилучшие по сравнению с другими типами детекторов частотные свойства. Поэтому пиковые детекторы наиболее часто применяют в вольтметрах первой модификации (см. рис. 3.14, о), конструктивно оформляя совместно с ВУ в виде выносного пробника. В этом случае по кабелю, соединяющему пробник с прибором, передается Uх=.

Детектор среднеквадратического значения— это преобразователь переменно­го напряжения в постоянный ток (напряжение), пропорциональный U ² _ск . Харак­теристика детектирования в этом случае должна быть квадратичной, а при на. личии U- необходим детектор с открытым входом. В современных типах вольт­метров применяются в основном квадратичные детекторы с термопреобразовате­лями, аналогичными преобразователям термоэлектрических амперметров. Основ­ным недостатком их, как отмечалось ранее, является квадратичный характер шкалы прибора. В вольтметрах этот недостаток устраняется применением диф­ференциальной схемы включения двух (или более) термопреобразователей, как показано на рис. 3.21.

Рис. 3.21. Структурная схема детектора среднеквад­ратического значения напряжения.

При подаче на термопреобразователь ТП1 измеряемого напряжения U х~ выходное напряжение ТП1 по аналогии с (3.26) U₁ =k_t U² _ск .

Кроме ТП1, в схеме имеется второй термопреобразователь ТП2, включен­ный встречно с ТП1. На ТП2 подается напряжение обратной связи, поэтому его

выходное напряжение U ₂ == k_t BU² ₃ .

Таким образом, на входе УПТ имеет место результирующее напряжение

U_{1 -} U ₂ = kt(U² _ск - BU² ₃ )

чему соответствует

U₃ = k_упт k_т (U² _ск - BU² ₃ ).

Если параметры схемы выбрать так, чтобы

k_упт k_т BU² ₃ >> U₃ ,

то тогда окончательно U ₃ º U _ск , т. е. шкала ИУ будет равномерной.

Детектор средневыпрямленного значения— это преобразователь переменного напряжения в постоянный ток, пропорциональный Uсв. Схемно он базируется на двухполупериодном полупроводниковом выпрямителе, рассмотренном при анализе выпрямительных амперметров (см. § 3.4.1). Необходимо, однако, добавить, что линейность характеристики таких детекторов будет тем лучше, чем больше U х~ (при малых Ux ~ детектор становится квадратичным). Поэтому детекторы средневыпрямленного значения, как правило, применяют в вольтметрах второй моди­фикации (рис. 3.14, б).