Автоматический вольтметр

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории

В. ЕФРЕМОВ

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВОЛЬТМЕТР

Представьте себе прибор, который мгновенно определяет любое напряжение, от единиц милливольт до сотен вольт. Причем нужную шкалу он вьфирает сам, без посторонней по­мощи и указывает полярность измеряемого постоянного нап­ряжения. Что это — фантастика? Нет, реальность! С таким вольтметром познакомились посетители 31-й Всесоюзной вы­ставки творчества радиолюбителей-конструкторов на ВДНХ СССР. Сегодня мы знакомим читателей «М-К» с конструк­цией прибора.

Вольтметр измеряет постоянное и переменное напряжение в пределах от 3 мВ до 300 В, разбитых на восемь поддиапа­зонов. Для удобства измерений сигналов звуковых частот в автоматический вольтметр введена децибельная шкала. При­бору не страшны перегрузки, а автоматический выбор шкал сводит операторские погрешности измерения к минимуму. Применение современных операционных усилителей и стаби­лизированного питания свело дрейф нуля прибора к такому низкому значению, что регулятор установки нуля стал не нужен.

Автоматический вольтметр питается от постоянного напря­жения 14 — 18 В — 12 элементов 332 или 4 батареи 3336Л. Возможен вариант с использованием двух батарей 3336Л совместно с двумя модульными блоками питания (см. «М-К», № 5 за 1981 г.).

Принципиальная схема универсального автоматического вольтметра (рис. 1) содержит три функциональных устрой­ства: узел измерения напряжения на микросхемах Al, A2, -&лок индикации и выбора рода измеряемого напряжения (микросхема A3) и устройство автоматического выбора шка­лы (ИМС А4-А6, Dl, D2).

Входной каскад, являющийся первым каскадом узла изме­нения напряжения, собран на операционном усилителе А1. Он имеет неинвертирующее включение, и его коэффициент усиления по напряжению равен:

Такое значение коэффициента усиления у входного каска­да считается достаточно большим, поэтому для получения необходимой полосы пропускания пришлось применить быст­родействующий ОУ типа К544УД2А с параметрами: ДЬх.= = 0,1 нА, f = 15 МГц, Rbx. = 109 Ом, К = 10 000,1ПОТ. = 3 мА. Максимальное выходное напряжение 1)вых. макс, микросхемы А1 при измерении напряжения, равного конечному значению шкалы, не зависит от выбранного предела.

где Unp. — предельное значение выбранной шкалы, В;

Кпр. — коэффициент передачи входного усилителя;

Ку — коэффициент усиления ОУ А1. На пределе 0,1 В коэффициент передачи входного усилителя

Кпр. = R2 /(R2+R4) =0,5

следовательно, амплитуда сигнала на выходе А1 равна: Ubux. макс. = 1,41-0,1-0,5-55»3,9 В. Такая величина напряжения позволяет максимально исполь­зовать возможности ОУ, ив то же время не достигается режим ограничения, хотя питание ОУ находится вблизи ниж­ней допустимой границы.

Во входном делителе вольтметра имеется кнопка S1 («50 мВ»), при нажатии которой чувствительность на первой шкале возрастает вдвое.

С выхода А1 напряжение поступает непосредственно на неинвертирующий вход микросхемы А2, выполняющей функ­ции генератора стабильного тока, нагрузкой которого слу­жит измерительный прибор РА1. Ток через него определяет­ся в основном номиналом резистора R73, когда измеряют переменное напряжение, поскольку в этом случае полевой транзистор V40 открыт. При измерении постоянного напряжения V40 закрывается и протекающий через измерительную головку ток определяется уже суммой сопротивлений R73 и R81. Применение генератора стабильного тока позволяет до­вольно простыми средствами автоматизировать процесс из­мерения постоянного и переменного напряжения.

Основу устройства выбора рода измеряемого напряжения составляет компаратор на микросхеме A3, на неинвертирующий вход которого додано опорное напряжение — 30 мВ.

Рис. 1. Принципиальная схема автоматического вольтметра.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВОЛЬТМЕТРА

Диапазон измеряемых напряжений, В…. 0,003 — 300

Пределы измерений постоянного и переменного напряжений, В…. 0,1 — 0,3 — 1 — 3 — 10 — 30-100 — 300

Основная погрешность, %…………2,5

Входное сопротивление, МОм………..1

Диапазон измеряемых частот на уровне — 0,5 дБ, Гц: а) на пределе измерения 0,1 В …….. 20 — 15000

б) на пределе измерения 0,3 В…….20 — 20 000

в) на остальных пределах……… 20 — 50000

Потребление тока от источника 18 В, мА……25

Если напряжение на входе вольтметра отсутствует или же оно положительной полярности, горит светодиод В10 ( + ): отрицательное выходное напряжение компаратора A3 за­крывает транзистор V27. При поступлении на вход вольтмет­ра постоянного напряжения отрицательной полярности на вы­ходе компаратора возникает положительное напряжение, от­крывающее V27. В этом случае загорается светодиод В9 ( — ).

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории
Мы в соцсетях:




Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника