電子電圧計装置。 制御業務：「アナログ電子電圧計」。 電子アナログ電圧計

アナログ電子電圧計の一般化されたブロック図 (図 7.9) には最大数のブロックが含まれていますが、電圧計の目的によってはブロックの一部が存在しない場合があります。 増幅装置を備えた電子電圧計では、測定回路からの電力消費は無視できます。 電子電圧計の利点には、広い測定限界と周波数範囲 (20 Hz ～ 1000 MHz)、高感度、良好な過負荷容量が含まれます。

図7.9。

1. 入力デバイスは以下の用途に使用されます。

a) 所定の回数だけ信号を減衰させ、大きな測定電圧に向けて範囲を拡大することができます。

b) 電圧計の入力パラメータを指定します。 入力インピーダンス 1 ～ 10 MΩ 以内、入力容量 1 ～ 30 pF。

アンプ 交流電流以下のために役立ちます:

a) 感度を高める。

b) より低い測定電圧に向けてダイナミック レンジを拡大します。

これらのタスクを実行するには、AC アンプは動作周波数と温度範囲で一定の非常に安定したゲイン、低い非線形歪み、低い固有ノイズを備え、電源電圧の変動の影響を受けにくい必要があります。これは多段アンプを使用することで実現されます。否定的なフィードバックでカバーされます。

3. DC アンプは、磁気電気測定機構の小さな内部抵抗とコンバータの大きな負荷抵抗を一致させるために使用されます。 DC アンプは、ゲインの一定性と低いゼロ ドリフト、つまり入力に情報信号がない場合の出力信号のゆっくりとした変化に関する厳しい要件にさらされます。 これらは、負帰還を備えたブリッジ回路の形式で実装されます。

4. コンバータは AC を DC に変換するために使用され、検出器はコンバータとして機能します。 検出器は、入力電圧を出力に変換する機能に応じて、2 次、線形、振幅 (ピーク) のタイプに分類できます。 検出器のタイプによってデバイスの特性が大きく決まります。たとえば、振幅検出器を備えた電圧計が最も高い周波数になります。 二次検波器を備えた電圧計を使用すると、あらゆる形式の電圧を測定できます。 線形検出器を備えた電圧計は高調波信号の測定にのみ適していますが、最も単純で信頼性が高く、安価です。

アナログ 電子電圧計アンプ - コンバーターおよびコンバーター - アンプという 2 つの主なスキームに従って構築できます。 最初の回路は非常に感度が高いですが、このような電圧計の周波数範囲は AC アンプの帯域幅によって決まり、数百 kHz です。 2 番目の回路は、重要なレベルの電圧を測定するために電圧計で使用されます。 DC アンプを使用して大きなゲインを提供することは困難ですが、そのようなアンプ、したがって電圧計の周波数範囲は数百メガヘルツになる場合があります。

電子電圧計は、測定電圧の DC 成分に関してオープンまたはクローズの入力を持つことができます。 入力が閉じている場合、電圧計回路には信号の定常成分を通過させない分離コンデンサが含まれていますが、入力が開いている場合、そのようなコンデンサは存在せず、信号の可変成分と定常成分の両方が電圧計回路に供給されます。電圧計のブロック。

電圧計の作成に使用される素子ベース 交流電圧、電圧計の作成時に存在する技術レベル (半導体サンプルからマイクロ集積設計まで) によって決まりますが、ブロックの機能目的は変わりません。

交流電圧計（タイプB3）

AC 電圧計は、アンプコンバータ方式に従って構築されています。 二次検出器または線形検出器をトランスデューサとして使用できます。

二次検波器が使用される場合、そのような電圧計は二乗平均平方根電圧計と呼ばれます。そのブロック図は図に示されています。 7.10。

描画。 7.10。

二次検波器は、式 (7.5) に従って、交流電圧を測定電圧の実効値の 2 乗に比例する定電圧に変換します。 これは、実効値電圧の測定が、信号の瞬時値の二乗、平均化、平均結果からの平方根の抽出という 3 つの操作の実行に関連していることを意味します (最後の操作は通常、校正時に実行されます)電圧計の目盛り）。 瞬時電圧の二乗は、通常、半導体ダイオードを使用し、二次依存性で記述される電流-電圧特性の最初のセクションを使用して行われます。 ただし、特性の二次セクションの長さは通常短い (100 mV 以下) ため、このセクションを拡張する方法の 1 つは区分線形近似の方法です。 これを行うために、検出回路にはいくつかのダイオードセルが含まれており、ダイオードのバイアス電圧を選択することで、二次曲線に近い全体の電流-電圧特性が得られます(図7.11)。

図7.11。

線形検出器が交流電圧計で使用されている場合、そのような電圧計は中整流電圧計と呼ばれます。そのような電圧計のブロック図を図に示します。 7.12。

図7.12

このような電圧計では、交流電圧を電圧に変換するコンバータとしてリニア検出器が使用されます。 DC、測定された電圧の平均整流値に比例します。 このようなコンバータは全波整流回路に従って作られ、半導体ダイオードの電流電圧特性の線形部分を使用します。 整流電圧計と比較して、平均整流値のアナログ電圧計は感度が高く、測定回路の消費電力が低くなります。 これらの電圧計は平均整流値に応答し、rms 値で校正され、校正係数 C=1 を持ちます。

パルス電圧計（タイプB4）

パルス電圧計はコンバーターアンプ方式に従って構築され、振幅検出器がコンバーターとして使用され、その出力電圧は測定信号の最大（振幅）値に対応します。 パルス電圧計のブロック図を図に示します。 7.13。

描画。 7.13

振幅（ピーク）検出器の特徴は、測定された電圧のピーク値を「記憶」するコンデンサであるメモリ素子の存在です。

振幅検出器の最も単純なスキームは次のとおりです。

a）ダイオードの直列接続を備えた検出器（オープン入力を備えた検出器）。

b) 検出器付き 並列接続ダイオード（入力が閉じた検出器）。

図7.14

振幅検出器は、入力信号の値に比例して AC 信号を DC 信号に変換するため、このような電圧計は最大値に応答し、最大値で校正され、C = 1 になります。

ユニバーサル電圧計（タイプB7）

ユニバーサル電圧計を使用すると、直流と交流の両方を測定できます。 AC電圧を測定する場合、電圧計にはコンバーターアンプ回路が搭載されています。 振幅（ピーク）検出器はコンバータとして使用され、その出力電圧は測定信号の最大（振幅）値に対応します。 直流電圧を測定する場合は、 入力デバイスは DC アンプに供給され、磁気電気測定機構の指針の偏差を提供します。 ユニバーサル電圧計のブロック図を図に示します。 7.15。

図7.15 4.12

振幅検出器は、AC 信号を入力信号の最大値に比例する DC 信号に変換するため、このような電圧計は最大信号値に応答し、rms 値で校正されます。 これらの AC 電圧パラメータは、(7.7) に従って振幅係数によって相互接続されるため、汎用電圧計の校正係数は次のようになります。

検討した電圧計の特性を表 7.1 に示します。

表7.1

電圧計の種類	コンバータの種類	反応する電圧値 電圧計、Uotk	電圧計が校正される電圧値、Udeg	校正係数Сの値
ユニバーサル	最大。 意味
脈	最大。 意味
中型整流器 価値	真ん中のヴィピヤム。
RMS 価値	RMS 価値
まっすぐにします。	真ん中のヴィピヤム。
熱電	RMS 価値
エレクトロスタット。
エレクトロダイン。
電磁石。
磁気電気

B/1 - 半波整流回路を備えた整流器

B/1 - 全波整流回路を備えた整流器

「電流と電圧の測定」セクションのコース内容を習得するために、さまざまな形式の測定電圧に対する電圧計の測定値を決定するための問題の解決策が提供されます。

電圧計の測定値を確認するには、次の操作を実行する必要があります。

1) 火傷 数学的モデル測定された電圧。

2) エントリのタイプを検討します。 入力を閉じた状態で定数項を計算し、測定された電圧からそれを除去します。

3) 電圧計 Uotk が応答する電圧を見つけます。

4) 電圧計の測定値 U=CUotk を見つけます。

電圧計の特徴 さまざまなシステムこのような問題を解決するために必要な条件は表 7.1 から抜粋されます。

電圧計に最も近い測定器は、乾抵抗計とレベル計であることに注意してください。

ソフォメータ- これは、アンプの振幅周波数特性がそれに含まれる測光フィルタの特性によって決定される実効値の電子電圧計です。 測温フィルターは知覚器官の選択性の周波数応答を反映しており、その形式は実験研究と CCITT の推奨に基づいて確立されています。 通常、デバイスには、電話および放送の測温特性を備えた 2 つの測測フィルタが含まれています。

レベルメーター- これは二次電圧計であり、目盛りは対数単位 (デシベル) で表示されます。 レベル メーターに特有の機能は、入力インピーダンスの特定の値を設定する機能です。音声周波数チャネルの入出力インピーダンスに対応する 600 オーム、グループ パスの場合は 150、135、および 75 オームです。

カザフスタン共和国

アヴィーク大学

情報科学部

専門分野: 「標準化と測定技術」

テスト: 「アナログ電子電圧計」。

完了:

St-t gr. ZPOS-96-1

グリネフMV

准教授、博士

ヌルマノフ M.Sh.

アルマトイ 2000

電子アナログ電圧計による電圧測定

電子 アナログ電圧計これらは、このコースで取り上げられる最初の電子測定器の例です。 その中には、直接変換電圧計と比較電圧計の両方があります。 直接変換および比較するために、アナログ電圧計の動作原理、構造図、および主要な機能ユニットを検討します。

アナログ直接変換電圧計

電子アナログ直接変換電圧計のブロック図は、図 1 の典型的な図に対応します。 2.1 そして、図からわかるように、 3.13 まさに 一般的な場合入力デバイス (VU) が含まれており、その入力に測定された電圧が適用されます。 ウクス, IP と IU として使用される磁気電気デバイス。

入力デバイス最も単純な場合、これは測定された電圧の分圧器、つまり減衰器を表し、これを使用して電圧計の測定限界が拡張されます。 正確な分割に加えて ウクス、 VU は電圧計の入力インピーダンスを低下させてはなりません。繰り返し強調されているように、方法論的な測定誤差に影響を及ぼします。 うっす～したがって、アッテネータの形で VU を使用することは、追加の機能に加えて、

米。 3.13。 直接変換アナログ電圧計の一般化されたブロック図。

抵抗と変圧器の測定は、電圧計の測定限界を拡張するもう 1 つの方法です。 電子電圧計などの電波測定器ではこの方式が使われています。

直流電圧計（V2）では電源として直流アンプ（UCT）が使用され、交流電圧計およびパルス電流電圧計（VZ、V4）では直流アンプまたは交流アンプと検波器が組み合わせて使用​​されます。 他のタイプの電圧計のコンバータは、より複雑な構造をしています。 特に、選択的電圧計のコンバータ (B6) は、信号の検出と増幅に加えて、周波数の選択も提供する必要があり、位相感応電圧計のコンバータ (B5) は、振幅だけでなく、調査対象の信号の位相パラメータも含まれます。

アナログ DC 電圧計のブロック図は、図 1 の一般化された回路に対応します。 3.13。 このような電圧計の主な機能ユニットは UPT です。 最新の DC 電圧計は、主にデジタル機器として設計されています。

交流およびパルス電流の電圧計は、目的に応じて、IP の種類が異なる 2 つのブロック図 (図 3.14) のいずれかに従って設計できます。 最初の修正の電圧計では（図3.14、 A)測定電圧 ウクス^ 直流電圧に変換 ウクス=, 次に、DC 電圧計で測定します。 逆に、2 番目の修正の電圧計では (図 3.14、 b)測定された電圧はまずACアンプによって増幅され、次に検出および測定されます。 必要に応じて、検出器とDUTの間にUPTを追加接続できます。

図のブロック図を比較すると、 3.14 では、機能ユニットの回路ソリューションを検討する前でも、両方の修正の電圧計の特性に関して一定の結論を引き出すことが可能です。 特に、第１の変形例の電圧計は、測定電圧の周波数範囲に関して、第２の変形例の電圧計のような制限がなく、このパラメータはＡＣ増幅器の帯域幅に依存する。 しかし、2 番目の修正版の電圧計は感度が高くなります。 「増幅デバイス」コースから、ACアンプを使用すると、UPTを使用する場合よりも大幅に高いゲインを得ることができる、つまり、下限値を設定してマイクロボルトメーターを設計できることがわかります。 ウクス^. アンプ自体のノイズによって制限されます。 変化を通して

米。 3.14。 交流およびパルス電流のアナログ電圧計の構造図:

a - 入口に検知器が設置されている。 b - 入力に AC アンプを備えたもの。

VU の分周率とアンプのゲインにより、両方の修正の電圧計では測定電圧の範囲が大きくなる可能性があります。

ブロック図における検出器の種類 3.14 は、両方の修正の電圧計が振幅、実効値、または中間整流電圧の電圧計に属するかどうかを決定します。 同時に、パルス電流電圧計 (B4) は、AC アンプのパルス形状の歪みを避けるために、第 1 の変形例の電圧計としてのみ設計されています。 単一の、まれに繰り返しのないパルスの電圧を測定する場合、ダイオード容量性パルスエキスパンダを検出器と組み合わせて使用​​するか、デジタル電圧計で一般的なパルスの振幅時間変換を使用します。

次に、選択電圧計の典型的なブロック図を考えてみましょう。選択電圧計は、干渉下での低高調波電圧の測定、周期信号のスペクトルの研究、およびその他の多くの場合に使用されます。 図からわかるように。 3.15 では、電圧計は本質的にスーパーヘテロダイン受信機であり、その動作原理は「無線回路と信号」コースで説明されています。

入力信号の周波数選択は、調整可能な局部発振器、ミキサー (Cm)、狭帯域中間周波数増幅器 (IFA) を使用して実行され、高感度と必要な選択性を実現します。 選択性が不十分な場合は、2 倍、場合によっては 3 倍の周波数変換を適用できます。 さらに、選択的電圧計には自動周波数制御システムと校正器が必要です。 キャリブレーター -模範的な

特定のレベルの交流電圧の電源（発生器）。これにより、調整中の局部発振器の電圧の変化、電圧計ノードの伝達係数の変化、影響による系統誤差を排除できます。 外部要因など。スイッチ P が位置 1 から位置に設定されている場合、測定前に電圧計の校正が実行されます。 2.

米。 3.15。 選択電圧計のブロック図。

結論として、1 つのデバイスで直流電圧と交流電圧を測定する機能を組み合わせるのは難しくなく、追加の機能ユニットと適切なスイッチング (整流器デバイスと同様) の助けを借りて、ユニバーサル電圧計と呼ばれる複合デバイスを形成することは難しいことではありません ( B7）。 このような最新タイプの電圧計は、原則としてデジタル機器として設計されており、機能をさらに拡張し、精度を向上させることができます。 この点に関して、ユニバーサル電圧計の構造図の構築の特徴は、同僚の研究で検討されます。

アナログ比較電圧計

米。 3.16 ポテンショメータ回路の測定。

電子アナログ比較電圧計は、ほとんどの場合、比較方法の最も一般的な変更であるゼロ法を実装しています。 したがって、彼らはよく呼ばれます 代償的な電圧計。 直接変換電圧計と比較すると、これらはより複雑ですが、前に強調したように、より正確な計器です。 さらに、図の図から、 2.2 補償の時点では DX=0 であり、デバイスは電源から電力を消費していないことがわかります。 バツ。補償電圧計に関しては、これは電圧だけでなく低電力源のEMFも測定できる可能性を意味します。 電気無線測定の実践では、このような測定は電子補償電圧計と電気機械式補償電圧計の両方を使用して実行されます。 EMF と電圧の測定におけるゼロ法の使用を説明するために、まず図 1 に示す電気機械 DC 補償器の古典的な回路を考えてみましょう。 3.16

補償器の主要な機能ユニットの 1 つは、高精度の可変抵抗器です。 R, 起電力の測定値をカウントする目盛り （元）または電圧 （ウクス）。したがって、GOST 9245-79の測定に従って補償器を呼び出すのが通例です ポテンショメータ。 EMF の代表的な尺度として、 通常の要素(NE) - 電気化学源、EMF (えー)それは非常に高い精度で知られています。 ただし、NE 容量が小さいため、測定時の長期比較は困難です。 元(ウクス) と ヨン不可能。 したがって、ポテンショメータ回路には、大容量 EMF (Eo) の補助電源が追加されます。 との比較のために 元(ウクス) 基準抵抗の両端の電圧降下が使用されます Rn.、源からの電流によって生成される Eああ、動作電流 (Ip) は事前に設定されています。 それで、測定プロセスは 元{ ウクス) 2段階である必要があります。

最初の段階で、必要な Ir の値を設定します。 これを行うには、スイッチを位置 1 に設定し、ポテンショメータを使用します。 ルピアインジケーターと (原則として磁気電気検流計) の読み取り値がゼロになるようにします。 図からわかるように。 3.16 に対応します。 知的財産権n=Eん、つまり、動作電流 Ip は一定に保つ必要があり、測定プロセス中にその値が再現されます。 エン。

第 2 段階では、Ex(Ux) の値が測定されます。 これを行うには、スイッチを次の位置に移動します。 2, ポテンショメータの抵抗を変更します R再び I の読み取り値がゼロになります。Ip = const の場合、これは次のようになります。 元 (ウクス) = 知的財産権, つまり、希望の値 元(U^}^. Rそしてスケールで測ることができる R.

したがって、DC 測定ポテンショメータの計測特性は、NO、基準抵抗器、インジケータ、およびソースのパラメータによって決まります。 欧州連合。 NE として、飽和および不飽和の可逆ガルバニ電池が使用され、その正極は水銀によって形成され、負極はカドミウム アマルガムによって形成されます。 NE の精度クラスは GOST 1954-82 によって 0.0002 ... 0.02 の範囲で規定されており、ポテンショメータ全体の精度クラスを決定します。 ポテンショメータ R変更時に /p の恒常性を保証する特別なスキームに従って実行されます Rと、カウントするときに必要な文字数（十年） 元(ウクス). これらの要件は、何十年にもわたって交換およびシャントを行ってきた回路によって満たされます。

測定ポテンショメータは交流電圧の測定にも使用できます。 ただし、この場合、補償電圧は絶対値だけでなく位相も調整する必要があります。 したがって、このようなポテンショメータには、より多くの機能があります。 複雑なスキーム直流ポテンショメータよりも優れており、NE と同様の特性を持つ交流電流についての模範的な測定が欠如しているため、精度の点で直流ポテンショメータに大きく劣ります。 電気無線測定の実践では、それらは電子補償電圧計に完全に置き換えられます。

補償電圧計では、測定された電圧 (DC、AC、パルス) が一定の補償電圧と比較され、その補償電圧が DC 電圧計によって正確に測定され、測定値となります。 うっす。このような電圧計の典型的なブロック図を図に示します。 3.17。

図からわかるように。 3.17、電圧計の基礎は測定ダイオードで構成される補償IPです Vs負荷 R、調整可能な一定補償電圧源 -Ek、2 つの安定状態を備えたアンプおよびインジケーター。 欠席あり ウクスを使用して実装されたインジケーター

機能ノードは最初の安定状態にあり、特定のしきい値で 2 番目の状態になります。 測定プロセス ウクス徐々に増加に転じている エクインジケーターが 2 番目の安定状態に入るまで。 意味 えっ、遷移の瞬間に対応する、DC 電圧計によって測定され、尺度です。 うっす。

米。 3.17。 補償電圧計のブロック図。

他の回路ソリューション（しきい値電圧の低いインジケーターや特性が安定したランプ測定用ダイオードの使用など）と組み合わせることで、高精度の補償電圧計の設計が可能です。

検討されているスキームの欠点は、インストールする必要があることです。 彼女に手動で。 したがって、ほとんどの電圧計では、自動補償を提供することで IP 回路が複雑になります。 ウクスそして えっ。自動補償電圧計は直接読み取る計器であり、より使いやすくなっています。

アナログ電圧計の主要部品

アナログ電圧計の計測特性を決定する主要な機能ユニットの回路ソリューションを検討します。 これらのノードのほとんどは、他のタイプの電子測定器で使用されます。

入力デバイス

前述したように、WU は電圧計の測定限界を拡張するように設計されています。 最も単純なケースでは、抵抗方式 (図 3.18、a)、容量方式 (図 3.18、b)、または組み合わせ方式 (図 3.18、c) に従って作成された減衰器です。

残りの要件を満たし、とりわけ電圧計の高い入力抵抗と最小入力容量を提供すると、場合によっては WU 構造が複雑になります。 最新の AC 電圧計で最も多用途で頻繁に使用されているのは VU です。そのブロック図を図に示します。 3.19。

この回路の基本的な特徴は、一定の入力および出力インピーダンスを持つ低抵抗の抵抗減衰器を使用して Uv を変化させることです。 これにより、測定精度が向上します。 ウクス~, ただし、VU の構造にインピーダンス コンバータ (PI) を導入する必要があります。これにより、電圧計の高入力抵抗が減衰器の低入力インピーダンスに変換されます。 PI としては、深い負帰還を備えた電界効果トランジスタのボルテージ フォロワが最もよく使用されます。 を使用することで

米。 3.18。 電圧計の減衰回路:

a-on 抵抗器。 b - コンデンサーについて。 c - 組み合わせたもの。

米。 3.19。 ユニバーサル入力デバイスの構造図。

入力分圧器 (VDN) は、電圧計の測定限界を拡張する追加の機会を提供します。 VDN は固定抵抗と容量性分圧器です (図 3.18 を参照)。 V)

高周波数では、電圧計の入力抵抗が減少し、入力容量と導体のインダクタンスによって直列発振回路が形成され、共振周波数では抵抗がほぼゼロになります。 これらの影響を中和するために、PI はリモートとして設計されています。 調査ノズルの形をした VDN を使用します。

アンプ

構造図 (図 3.13 および 3.14 の o を参照) からわかるように、DC アンプは磁気電気デバイスの IM を駆動するのに十分な電力を供給し、DUT の入力インピーダンスを VU または VU の出力インピーダンスと整合させます。検出器。 UPT には 2 つの主要な要件が課せられます。それは、ゲインの高い一定性と、何もない場合の出力値の変動が無視できることです。 ウクス= （ドリフトゼロ）。 だからこそ、すべてが 実践的な計画 UPT には深い負帰還 (NFB) が備わっており、安定した動作と過負荷に対する感度を保証します。 過激な手法ゼロドリフトに対抗するには、定期的な補正と変換が必要です。 Uх=交流電圧に変換され、その後この電圧が増幅および整流されます。

AC アンプは、その機能的目的に応じて (図 3.14、b を参照)、高い感度を備えていなければなりません。 非常に重要高いゲイン安定性、低い非線形歪み、広い帯域幅（IF選択電圧計を除く）を備えています。 これらの相反する要件を満たすことができるのは、OOS と周波数応答を補正するためのリンクを備えた多段アンプだけです。 場合によっては、デシベル単位の ^ 線形スケールを取得するために対数アンプが使用されます。 電圧計の加算誤差を最小限に抑えることが目的の場合、アンプは主信号と加算誤差を補正する信号を増幅する 2 チャンネルにすることができます。 機能を拡張するために、多くの電圧計には特別なアンプ出力があり、広帯域アンプとして使用できます。 さらに、アンプは独立した測定器として製造でき、サブグループ U を形成します。

DC および AC アンプについては、「増幅デバイス」コースで詳しく説明します。

検出器

すでに述べたように、検出器のタイプによって、AC 電圧計が振幅、rms、または平均整流電圧計のいずれに属するかが決まります。 これに従って、検出器自体はパラメータに従って次のように分類されます。 ウクス~^ これは、検出器の出力回路の電流または電圧に対応します。ピーク検出器、rms および平均整流電圧検出器。 入力スキームに応じて: オープンおよびクローズの DC 電圧入力を備えた検出器。

検出特性に応じて: 線形検出器と二次検出器。

米。 3.20。 ピーク検出回路:

A - 開いた入り口がある。 B - c閉じられた入り口。

ピーク検出器 -これは、出力電圧が t/max に直接対応する検出器です。<7min (Ovまたは 私たち). ピーク検出器は線形であり、オープン (図 3.20、a) またはクローズ (図 3.20、b) の DC 電圧入力を持つことができます。

ピーク検出器の動作原理は特殊で、ダイオードを介してコンデンサ C を充電することで構成されています。 V最大（ピーク）値 Ux~ , 放電時定数 C が ( R) 充電時定数よりもはるかに大きいです。 スイッチング極性 V Ux= 一致を定義する、または ユーマックス(UV)、または Umin(Un)、および脈動の可能性 U x=チェーンで滑らかにされる RF、 SF。 検出器にオープン入力がある場合、U x=は U と UV(Un)、つまり、入口が閉じている場合の Umax (Umin) U に相当します。 x=対応する UV(Un)。もし ウクス~ 定数成分が含まれていない場合、図に示す回路になります。 3.20、a、bは同一であり、U x=対応する えーっと。 場合によっては、電圧を 2 倍にする全波ピーク検出器が使用され、電圧のピークツーピーク値を直接測定できます。

ピーク検出器の重要な利点は、その大きな入力インピーダンス ( R/2 図の回路の場合。 3.20、 あそして R/3- 図の回路の場合。 3.20、 b)他のタイプの検出器と比較して最高の周波数特性を備えています。 したがって、ピーク検出器は、最初の変形例 (図 3.14、o を参照) の電圧計で最もよく使用され、外部プローブの形で VU と一緒に構造的に設計されています。 この場合、プローブをデバイスに接続するケーブルは、 ウクス＝。

RMS検出器 -これは、次のように比例する AC から DC 電流 (電圧) コンバーターです。 U 2 スク. この場合の検出特性は 2 次であり、オンになっている必要があります。 U- の場合、オープン入力の検出器が必要です。 最新のタイプの電圧計では、熱電電流計のコンバータと同様に、熱コンバータを備えた二次検出器が主に使用されています。 前述したように、それらの主な欠点は、楽器スケールの二次的な性質です。 電圧計では、図に示すように、2 つ (またはそれ以上) の熱コンバータをオンにする差動回路を使用することで、この欠点が解消されます。 3.21。

米。 3.21。 実効値電圧検出器の構造図。

サーマルコンバータTP1に測定電圧を印加した場合 U×～出力電圧 TP1 は、(3.26) U 1 =k t U 2 sk と同様に計算されます。

TP1 に加えて、回路には 2 番目の熱コンバータ TP2 があり、TP1 の反対側に接続されています。 TP2にはフィードバック電圧が印加されているため、

出力電圧 U 2 == k t BU 2 3 。

したがって、UPT の入力には電圧が生じます。

U1 - U 2 = kt(U 2 sc - BU 2 3)

何をしますか

U 3 \u003d k upt k t (U 2 sk - BU 2 3)。

スキームパラメータが次のように選択されている場合、

k upt k t BU 2 3 >> U 3 、

それから最後に U 3 º Uスク, つまり、DUT スケールは均一になります。

平均整流値検出器 -これは、Usv に比例する、交流電圧を直流に変換するコンバータです。 概略的には、整流器電流計の解析で考慮される全波半導体整流器に基づいています (§ 3.4.1 を参照)。 ただし、そのような検出器の特性の直線性は、より優れているほど良いことを付け加えておく必要があります。 U×～(小さい場合は ウクス~ 検出器は二次関数になります)。 したがって、平均整流値の検出器は、原則として、2番目の修正の電圧計で使用されます（図3.14、b）。