Шкала вольтметра – Стрелочный вольтметр. Параметры и особенности.

Стрелочный вольтметр. Параметры и особенности.

Параметры и особенности стрелочных вольтметров

И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.

Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300.

Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.

На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.

Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).

Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.

Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.

Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.

Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.

Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше – показания будут точнее.

Также можно увидеть такой знак – две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.

При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может «врать». Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.

А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора — горизонтальное.

Ещё один интересный знак – пятиконечная звезда с цифрой внутри.

Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 – 50 вольт, то беспокоиться не стоит.

Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?

Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: «А как же считывать показания?» На первый взгляд ничего непонятно .

На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 – это 2.

Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры – в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно — 0,2 вольта.

Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V).

Практический пример.

В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения — 0,2 вольта.

Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода (соблюдаем полярность!), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.

Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы — батарейка отдавала последние «соки».

Кроме этого мне стало интересно, какой ток потребляет сам стрелочный вольтметр. Поэтому вместо батарейки я подключил блок питания и выставил на выходе 10 вольт — чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее я подключил в разрыв цепи цифровой мультиметр и измерил ток.

Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.

Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.

Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.

При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.

  • Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.

  • Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко – достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.

    Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, «зашкаливать». Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.

  • В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения. Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность – плюс «+» или минус «-» . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.

Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением . А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

go-radio.ru

Вольтметр с растянутой шкалой. Расчёт диапазона измерений

Такой вольтметр в отличие от обычного позволяет с большой точностью измерить напряжение в некотором заданном диапазоне. Например для контроля напряжения автомобильного аккумулятора очень удобен будет вольтметр со шкалой от 10 до 15 вольт, так как он дает возможность отслеживать даже незначительные изменения напряжения в этом диапазоне.

Примечание автора: далее в тексте статьи будет использован нестандартный значок «дельта»

Поскольку такой значок отсутствует на клавиатуре, я стану обозначать его как ^U.

Для того, чтобы сделать шкалу «растянутой», в измерительную схему достаточно добавить пороговый элемент, например стабилитрон с необходимым значением напряжения стабилизации. А если добавить ещё один такой стабилитрон, включённый встречно, то это значительно уменьшит суммарную температурную нестабильность всей схемы, которая представлена на рисунке ниже:

Напряжение на входе схемы распределяется между резистором R и стабилитронами VD1 VD2. Если падение напряжения на стабилитронах неизменно, то на резисторе оно будет равно разности между входным значением и напряжением стабилизации стабилитронов Uстаб. И тогда прибор покажет не значение входного напряжения, а только его изменение в пределах от 0 до 2^U.

Сопротивление резистора R можно рассчитать обычным способом для схем стабилизации:

R = 2^U / Iстаб.max, где  2^U — предел измерения прибора, Iстаб — ток стабилитронов.

На практике, для контроля напряжения двенадцативольтовой кислотной аккумуляторной батареи можно использовать два стабилитрона с напряжением стабилизации каждого по 10 вольт, резистор R сопротивлением 120 Ом и вольтметр с пределом измерения 3 вольта. Шкалу вольтметра в этом случае следует проградуировать в значениях от 10 до 13 вольт.

radioskot.ru

Вольтметр с растянутой шкалой для любого диапазона напряжений

Вольтметр с растянутой шкалой позволяет измерять узкий диапазон напряжений, например от 10 до 15 вольт. Это удобно в случае контроля заряда-разряда аккумулятора для автомобиля или других аналогичных случаев, когда важно отслеживать точные значения напряжений в небольшом диапазоне, их колебания. Рассчитать и сделать такой вольтметр несложно самостоятельно.

Суть вольтметра

В некоторых случаях применение обычного вольтметра с линейной шкалой может быть не очень удобным. Например для контроля напряжения заряда-разряда автомобильного или другого подобного аккумулятора более удобен вольтметр со шкалой не от нуля а, скажем, от значения 10 вольт. Так как до более низких значений такие аккумуляторы обычно не разряжаются, а если разряжаются, то это говорит лишь об их неправильной эксплуатации, вероятной неработоспособности и значительной потере ёмкости.

Таким образом, вольтметр с растянутой шкалой дает возможность отслеживать значения именно в рабочем диапазоне напряжений (например 10 … 15 вольт). И даже незначительные отклонения значений при этом хорошо видны, отображаются более наглядно.

В качестве стрелочного индикатора (измерительной головки) можно применить любой подходящий по размеру, например от старого тестера (вольтметра, амперметра, омметра и др.) или даже малогабаритные стрелочные индикатора уровня записи/воспроизведения от звуковой радиоэлектронной аппаратуры. При этом потребуется лишь рассчитать параметры номиналов используемых в схеме деталей и откалибровать шкалу индикатора под новые значения. Как это сделать и рассказываем ниже.

Схема вольтметра

Схема предельно простая, она показана на рисунке-иллюстрации ниже.

В основе схемы лежит пороговый элемент, в качестве которого применён стабилитрон VD1 с необходимым значением напряжения стабилизации. Второй аналогичный стабилитрон VD2 включён встречно-последовательно с первым чтобы снизить температурную нестабильность схемы при работе в условиях больших колебаний окружающей температуры.

Напряжение (разностное) на резисторе R будет равно разности между значениями входного напряжения схемы и напряжением стабилизации стабилитронов (Uстаб). И прибор, соответственно, покажет изменение этой разницы в пределах от 0 до 2Uр.
И тогда сопротивление резистора R можно рассчитать по следующей несложной схеме:

R = 2Uр / Iстаб

здесь 2Uр — предел измерения прибора в вольтах,
Iстаб — допустимый максимальный ток стабилитронов в амперах.

Значение сопротивления при этом получится в Омах)

Например в случае аккумуляторной батареи с номинальным рабочим напряжения 12 вольт подойдут два стабилитрона с напряжением стабилизации:

Uстаб = 10 вольт (каждый)

Тогда и нижний предел измерений прибора будет равен 10 вольтам. Если в качестве измерительной головки взять вольтметр с пределом измерения 0…3 вольта , то сопротивление резистора R будет равно 120 Ом. При этом шкалу вольтметра нужно будет переградуировать в значениях от 10 до 13 (15) вольт.

arduinoplus.ru

СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР С РАСТЯНУТОЙ ШКАЛОЙ 10…15 В CAVR.ru


Рассказать в:

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие примененияРис. 4.6 Вольтметр с растянутой шкалой где требуется контролировать напряжение в интервале 10…15 В с точностью 0,01 В.Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.Схема, приведенная на рис. 4.6, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10…15 В.Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие.Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О…15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 «нулевого» положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.Рис. 4.7. Схема для более точного измерения сетевого напряженияНа основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.Прибор можно дополнить схемой (рис. 4.7) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.



Раздел:
[Приборы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



www.cavr.ru

Вольтметр с растянутой шкалой — Мегаобучалка

Вольтметр — электротехнический словарь на букву В

Поделись с друзьями! Поддержи сайт! Спасибо =)

Вольтметром называется электрический прибор, который предназначен для измерения ЭДС, читай напряжения, участка электрической цепи. Вольтметр в электрической цепи обозначается кружком, в котором ставится латинская буква V или русская В, что читается как «вольт». В честь известного ученого Алессандро Вольта.

Таким образом, вольтметр измеряет напряжение в единицах вольтах

Продолжая тему истории можно сказать, что первый аналог вольтметра был изобретен русским ученым Рихманом Г.В. в 18 веке. Тот прибор назывался «указателем электрической силы» и его принцип действия заложен до сих пор в работе электростатического вольтметра.

Как включается вольтметр в цепь

Вольтметр включается в цепь параллельно измеряемому участку цепи. Ниже приведена простая схема включения вольтметра в цепь и схема включения через измерительный трансформатор.

Типы вольтметров

Вольтметры имеют широкий спектр видов, в зависимости от принципа действия и области применения.

По классу измеряемого напряжения

  • — нановольтметр (для измерения сверхнизких напряжений, вплоть до 1нВ, и может использоваться в научных и метрологических целях)
  • — микровольтметр
  • — милливольтметр
  • — вольтметр (12, 24, 30, 100, 220, 300, 500 В)
  • — киловольтметр (для определения величин напряжения порядка единиц-десятков киловольт, может использоваться при проведении испытаний высоковольтного оборудования)
  • — векторметр (прибор, измеряющий силу тока, напряжение и угол сдвига фаз и может использоваться при испытании магнитных свойств сталей и лабораторных исследованиях сложных схем и устройств)
  • — селективные вольтметры служат для измерения переменного напряжения в диапазоне частот от 20 Гц до 35 Мгц, согласно ГОСТ 9781-85

По принципу действия

(принцип действия вольтметра схож с принципом действия амперметра, который подробно расписан по ссылке )

  • — электромеханические вольтметры
    • — магнитоэлектрические Мxx (этот тип вольтметров достаточно точен и имеет высокую чувствительность, однако, на показания сильно влияет форма кривой напряжения и используются только для цепей постоянного тока)
    • — электромагнитные Эxx (используются как щитовые приборы, просты в изготовлении, потребляют около 5 Вт мощности и их показания сильно зависят от частоты)
    • — электродинамические Дxx (наиболее точные, измеряют действующее значение напряжения постоянного и переменного тока)
    • — электростатические Сxx (используются для измерения высоких напряжений постоянной и переменной величины)
    • — выпрямительные (измерение напряжений низких частот, )
    • — термоэлектрические Тxx (имеют низкое входное сопротивление и малую перегрузочную способность)
  • — электронные Фxx, Щxx
    • — аналоговые
    • — цифровые

По назначению

  • — постоянного тока
  • — переменного тока
  • — импульсные
  • — фазочувствительные
  • — селективные
  • — универсальные

По конструкции

  • — щитовые
  • — переносные
  • — стационарные

Вольтметр с растянутой шкалой

Схема вольтметра с растянутой шкалой позволит измерить небольшие отклонения напряжения (дельта U) относительно входного напряжения. Для обыкновенного вольтметра эта задача не является простой.

Где может использоваться схема вольтметра с растянутой шкалой?

  • — контроль напряжения питающей сети
  • — контроль напряжения на регулирующей аппаратуре
  • — оценка разряженности аккумуляторных батарей

С помощью стабилитрона Д1 расширяется рабочий участок шкалы вольтметра. Пороговое значение напряжения стабилитрона Д1 составит UCT = U — ДU. Когда входное напряжение достигает порогового значения, то стабилитрон пробивается. Ток через стабилитрон увеличивается, а напряжение изменяется не на много. Второй встречный стабилитрон Д2 включается встречно и такое включение позволяет уменьшить температурную нестабильность.

Входное напряжение делится между резистором R и стабилитронами. Так как падение напряжения на стабилитронах остается неизменным, то падение напряжения на резисторе будет равно разности входного напряжения и напряжения стабилитрона.

Сопротивление резистора определяют, как R=2ДU/Iст.макс

где 2ДU – предел измерения прибора, Iстаб- ток стабилизации

megaobuchalka.ru

Шкала — вольтметр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Шкала — вольтметр

Cтраница 1

Шкала вольтметра градуируется в единицах напряженности магнитного поля при некотором определенном значении питающего напряжения U, путем помещения зонда в поле известной напряженности.
 [2]

Шкала вольтметра может быть проградуирована непосредственно в градусах.
 [3]

Шкалы вольтметров и амперметров электромагнитной и электродинамической системы неравномерные, и поэтому начальная часть шкалы не может быть использована. По этой причине иногда при измерениях приходится Пользоваться двумя приборами.
 [4]

Шкала вольтметра получается линейной.
 [6]

Шкалы вольтметров и амперметров этой системы неравномерные, а ваттметров — практически равномерные.
 [7]

Шкалы вольтметров градуируются по эталонным приборам на постоянном и на переменном токе.
 [8]

Шкала вольтметра проградуирована в процентах от номинального напряжения первичной обмотки измерительного трансформатора.
 [10]

Шкалы вольтметра ИП2 и миллиамперметра могут быть отградуированы непосредственно в ваттах.
 [12]

Шкала вольтметра градуирована в единицах сопротивления.
 [13]

Шкалы вольтметров градуируют в действующих значениях переменного напряжения, и поэтому их показания нужно умножить на У 2 при определении амплитудного значения пульсаций.
 [14]

Шкала вольтметра имеет 150 делений.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

   5




www.ngpedia.ru

3. Примеры решения задач

Задача 2.1.
Требуется определить полное название
прибора, представленногго на рис. 2.6, а.

Рис.
2.6. Лицевая панель (а) и шкала индикатора
(б) прибора B3-38

Решение.
В соответствии с приведенной ранее
классификацией вольтметров надпись
B3-38 означает, что вольтметр электронный
переменного тока (38 – номер модели).

По виду лицевой
панели устанавливаем, что прибор
аналоговый.

Задача 2.2.
Требуется определить диапазон измеряемых
напряжений вольтметром B3-38 по его шкале,
показанной на рис. 2.6, б.

Решение.
Минимальное напряжение, измеряемое
прибором, рассчитывается при установке
переключателя пределов в положение
1 mV.

Расчет выполняем
по верхней шкале, кратной 1 мВ (с цифрой
10). Коэффициент шкалы Kш
= 1/10 = 0,1.
Следовательно, первое оцифрованное
деление этой шкалы – 1 следует умножить
на Kш
= 0,1, т.е.
минимальное напряжение, которое вольтметр
измерит с допустимой (оговоренной в
паспорте) погрешностью, будет равно 0,1
мВ.

Максимальное значение
измеряемого напряжения совпадает со
значением Uном
mах
, т. е. равно
300 В.

Следовательно,
диапазон измеряемых напряжений
вольтметром B3-38 составляет от 0,1 мВ до
300 В.

Задача 2.3.
Требуется определить параметры,
измеряемые прибором B3-38.

Решение.
В соответствии с надписью B3-38 этот
вольтметр предназначен для измерения
напряжения переменного тока.

Задача 2.4.
Требуется определить чувствительность
вольтметра B3-38.

Решение.
Чувствительность определяется в самом
малом пределе измерения прибора – 1 мВ,
и ее значение обратно пропорционально
цене деления в этом пределе, т. е. цена
деления вольтметра с учетом коэффициента
шкалы

Тогда его
чувствительность

Задача 2.5.
Требуется определить частотный диапазон
вольтметра B3-38.

Решение.
По рис. 2.6 находим граничные частоты
прибора: минимальная – 20
Гц и максимальная – 5 МГц.

Задача 2.6.
Требуется определить погрешность
измерения напряжения 1,5 В с частотой
100 кГц прибором B3-38.

Решение.
Так как частота измеряемого напряжения
входит в частотный диапазон прибора,
его относительная погрешность
рассчитывается по формуле

Приведенная
погрешность прибора, указанная на его
шкале (рис. 5.2, б), равна ±2,5 %.

Предел измерения
Uном
выбираем равным 3 В (так как в больших
пределах погрешность возрастет, а в
меньших – стрелка индикатора «зашкалит»).

Тогда

Задача 2.7.
Требуется определить, скольким децибелам
соответствует значение напряжения 5 В
(рис. 2.6).

Решение.
Для измерения напряжения 5 В выбираем
предел Uном
= 10 В, что
соответствует положению переключателя
пределов +20 dB. Взяв линейку и установив
один ее конец в механический корректор
(рис. 2.6), а второй – на цифру «5» верхней
шкалы вольтметра (рис. 2.6, б), увидим, что
линейка проходит по шкале децибел через
значение «−4».

Следовательно, 5 В
= +20 дБ − 4 дБ = +16 дБ.

Задача 2.8.
Требуется определить, скольким вольтам
соответствует «−12 дБ» (рис. 2.6).

Решение.
Для решения этой задачи необходимо
найти такие положения переключателя
пределов и стрелки индикатора по
децибелам, при сложении которых в
результате получится «−12 дБ».

Выбираем положение
«−10 dB» переключателя пределов (что
соответствует пределу измерения 300 мВ),
по которому будем проводить отсчет
напряжения, а стрелку индикатора
(линейку) устанавливаем по шкале децибел
на отметку «−2».

По шкале с числом
«30» стрелка индикатора (линейка) покажет
«19 мВ», тогда с учетом коэффициента
шкалы, равного 10 (так как 300 мВ больше 30
мВ в 10 раз), получим напряжение «190 мВ».

Задача 2.9.
Определить среднее квадратическое,
средневыпрямленное и пиковое значения
напряжения сигнала, представленного
на рисунке.

Что покажет вольтметр
с квадратичным преобразователем при
измерении сигнала, представленного на
рисунке?

Решение. Из
рисунка можем определить, что пиковое
значение напряжения (амплитуда) сигнала
.

Среднее квадратическое,
средневыпрямленное и пиковое значения
напряжения сигналов любой формы связаны
между собой коэффициентами амплитуды
и формы

;

.

Таким образом,
среднее квадратическое значение
напряжения сигнала

Средневыпрямленное
значение напряжения сигнала

для сигнала,
изображенного на рисунке, Kа=1,73;
K
ф=1,16

Подставляя численные
значения, получим:

среднее квадратическое
значение напряжения сигнала

;

средневыпрямленное
значение напряжения сигнала

.

Вольтметр с
квадратичным преобразователем покажет
среднее квадратическое значение
напряжения сигнала:

.

Задача 2.10.
На вход электронного вольтметра с
линейным преобразователем подан сигнал
синусоидальной формы, размах которого
Uр
= 18 В. Шкала
вольтметра проградуирована в
среднеквадратических значениях
напряжения сигнала синусоидальной
формы; инструментальная погрешность
прибора не учитывается. Какое значение
напряжения сигнала покажет вольтметр?

Решение. Показания
электронного вольтметра с линейным
преобразователем будут равны
средневыпрямленному значению измеряемого
синусоидального сигнала, умноженному
на градуировочный коэффициент –
коэффициент формы синусоидального
сигнала
:

Для нахождения
средневыпрямленного значения напряжения
воспользуемся данными из условия задачи
о размахе измеряемого сигнала и определим
сначала пиковое (амплитудное) значение
напряжения сигнала:

.

Средневыпрямленное
и пиковое (амплитудное) значение
напряжения сигнала связаны между собой
коэффициентами амплитуды и формы

Для синусоидального
сигнала
.
Подставив значения, получим, что показания
вольтметра с линейным преобразователем
составят

Задача 2.11.
На вход электронного вольтметра с
пиковым преобразователем подан сигнал
формы «меандр», амплитуда которого Um
= 6 В. Шкала вольтметра проградуирована
в среднеквадратических значениях
напряжения сигнала синусоидальной
формы; инструментальная погрешность
прибора не учитывается. Какое значение
напряжения сигнала покажет вольтметр?

Решение.

Показания вольтметра
с пиковым преобразователем будут равны
амплитудному значению сигнала любой
формы, деленному на градуировочный
коэффициент амплитуды синусоидального
сигнала:

Задача 2.12.
Электронный вольтметр с линейным
преобразователем, на вход которого
подан сигнал треугольной формы, показал
14 В. Вольтметр проградуирован в
среднеквадратических значениях
напряжения сигнала синусоидальной
формы; инструментальную погрешность
прибора не учитывать. Определить
среднеквадратическое, средневыпрямленное
и пиковое значения напряжения сигнала.

Решение. Из
условия задачи известно, что показания
вольтметра с линейным преобразователем
.

Показания электронного
вольтметра с линейным преобразователем
равны средневыпрямленному значению
измеряемого синусоидального сигнала,
умноженному на градуировочный коэффициент
– коэффициент формы синусоидального
сигнала
.

.

Следовательно, можем
определить средневыпрямленное значение
напряжения сигнала

Среднее квадратическое,
средневыпрямленное и пиковое значения
напряжения сигналов любой формы связаны
между собой коэффициентами амплитуды
и формы

;
.

Для сигнала треугольной
формы

Таким образом,
среднее квадратическое значение
напряжения сигнала

Пиковое (амплитудное)
значение напряжения сигнала

.

Задача 2.13.
Электронный вольтметр с пиковым
(амплитудным) преобразователем, на вход
которого подан сигнал сложной формы,
показал 5 В. Вольтметр проградуирован
в среднеквадратических значениях
напряжения сигнала синусоидальной
формы; инструментальную погрешность
прибора не учитывать. Определить
среднеквадратическое, средневыпрямленное
и пиковое значения напряжения сигнала.

Решение. Из
условия задачи известно, что показания
вольтметра с пиковым преобразователем,
на вход которого подан сигнал сложной
формы,
.

Показания вольтметра
с пиковым преобразователем равны
амплитудному значению сигнала любой
формы, деленному на градуировочный
коэффициент амплитуды синусоидального
сигнала (1,41):

.

Следовательно, можно
определить пиковое (амплитудное) значение
напряжения сигнала:

.

Так как для сигнала
сложной формы неизвестны значения
коэффициентов амплитуды и формы, то
средневыпрямленное и среднее квадратическое
значения напряжения сигнала определить
невозможно.

Задача 2.14.
Определить коэффициент усиления (в дБ),
если при подаче на его вход сигнала Uвх
= 10 мВ
измеренное значение выходного сигнала
Uвых
оказалось равным 200 мВ.

Решение.

Задача 2.15.
Определить уровень сигнала в дБ, если
его уровень, выраженный в абсолютном
значении измеряемой величины, составляет
77,5 мВ.

Решение.

.

studfiles.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о