Преобразователи средневыпрямленного значения.

Показания  микроамперметра пропорциональны средневыпрямленному значению измеряемого напряжения .

– при открытом входе.

Если вход закрытый, то  микроамперметра пропорциональны только средневыпрямленному значению переменной составляющей измеряемого напряжения.

Преобразователи среднеквадратического напряжения.

Показания  микроамперметра пропорциональны квадрату среднеквадратического значения измеряемого напряжения .

.

Ток, протекающий через микроамперметр, пропорционален квадрату среднеквадратического значения U(t).

Т.к. выходной прибор магнитоэлектрической системы, то он реагирует на среднее значение тока

.

Для увеличении протяженности квадратичного участка ВАХ используются преобразователи на диодных цепочках.

Напряжение U создает на резисторах и напряжение смещения и , если входное напряжение , то ток i равный току протекает через , если , то ток протекает через и .

В результате чего крутизна зависимости тока от напряжения увеличивается и ток, протекающий через прибор, равен .

При , то ток протекает через VD1-VD3, ток равен , и крутизна зависимости еще больше увеличивается.

Преобразователь среднеквадратического значения с термопреобразователями.

Преобразователи строятся на термоэлектрических элементах .

н – нагреватель;

т – термопара;

УНПТ – усилитель напряжения переменного тока;

УПТ – усилитель постоянного тока;

ТП₁, ТП₂ – бесконтактные преобразователи, включенные встречно.

Электрическая энергия преобразуется в тепловую и используется квадратичная зависимость термо-ЭДС от тока нагревателя (т.е. от входного напряжения).

ТП₁ включен между выходом УНПТ и входом УПТ. Мощность, подводимая к нагревателю ТП₁, равна . Далее ЭДС, развиваемая термопарой ТП₁, пропорциональна мощности : . После подачи , ЭДС – Е_Т1, на входе УПТ появляется напряжение, создающее ток в нагревателе ТП₂. , где – выходной ток УПТ, протекающий по нагревателю ТП₂.

Нарастание этого тока продолжается до некоторого значения, соответствующего значению .

Параметры схемы выбирают такими, что определяем из условия , подставляя и , получают линейную зависимость тока на выходе УТП от : .

Шкала микроамперметра – равномерная.

Свойства аналоговых электронных вольтметров (аэв) и особенности их включения.

Свойства АЭВ определяются:

• схемой входа;

• полным входным сопротивлением;

• схемой и характеристикой преобразователя;

• зависимостью показаний прибора от формы и частоты входного напряжения;

• диапазоном измерения;

• погрешностями.

Измерительные преобразователи характеризуются:

• полным диапазоном изменений преобразуемой величины;

• частотным диапазоном;

• основной и дополнительной погрешностью.

Погрешность обусловлена:

• изменением неинформативных параметров;

• методической погрешностью;

• нелинейностью функции преобразования;

• ограниченной точностью образцовых средств градуировки;

• воздействием дестабилизирующих факторов(температура и т.д.).

Входное сопротивление состоит из активной и реактивной частей. Активное сопротивление Rx зависит:

• от схемы входа;

• от преобразователя;

• от типа нелинейного элемента;

• от диэлектрика во входном конденсаторе;

• изменяется в широких пределах.

Входная емкость образуется емкостью входных элементов, токопроводящих проводников, межэлектродной емкостью входных нелинейных элементов.

На высоких частотах учитывается индуктивность L_входа токопроводящих проводников. Существуют следующие схемы включения:

Z_вх – активно-емкостная.

При частоте 10 – 30 МГц входная индуктивность не учитывается.

При частоте 1 – 10 МГц входная индуктивность не учитывается.

т.к.

При частоте меньше 1 МГц входная индуктивность не учитывается.

Шкалы большинства вольтметров градуируют в среднеквадратических (действующих) значениях синусоидального сигнала на частоте Гц. Таким же образом градуируют и в относительных значениях (децибелах).

Достоинства АЭВ:

• широкий частотный диапазон;

• слабая зависимость показаний от частоты;

• высокая чувствительность;

• широкий динамический диапазон;

• мала мощность потребления;

• большое входное сопротивление;

• малая входная емкость;

Недостатки АЭВ:

• большая основная погрешность (2.5 – 4 %);

• частотная погрешность;

• необходимость вспомогательных источников питания;