Импульсные вольтметры: структурная схема, принцип действия

ВОЛЬТМЕТР (от вольт и греч. metron — мера, metreo — измеряю), прибор для измерения электродвижущей силы или напряжения (в мкВ, мВ, В, кВ) в электрических цепях. Вольтметр включается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии, на котором производится измерение разности потенциалов. Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение.

Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

Вольтметры импульсного тока предназначены для измерения амплитуды видеоимпульсов любой полярности в широком диапазоне длительностей и частот следования, а также для измерения амплитуды радиоимпульсов и синусоидальных сигналов.

Высокоточные импульсные вольтметры используются для поверки и аттестации радиоизмерительной аппаратуры.

Основная трудность измерения амплитуды импульсных сигналов вызвана многообразием форм импульсов с широким диапазоном изменения временных характеристик – длительности импульса и скважности, влияющих на показания ИВ. При этом форма импульсов, временные параметры и их статистические характеристики не всегда известны оператору, поэтому невозможно внести соответствующую поправку в результат измерения.

Структурная схема импульсного вольтметра представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема импульсного вольтметра.В обычных вольтметрах применяют квадратичный детектор, который реагирует на среднеквадратическое значение измерительного напряжения. Квадратичное детектирование получают при работе полупроводникового диода на нижнем криволинейном участке его ВАХ (вольт-амперная характеристика) или используя термопреобразователи.

Градуировка импульсных вольтметров выполняется в амплитудных значениях.

В импульсных вольтметрах применяют пиковый детектор с закрытым входом. При измерении пульсирующего напряжения пиковый детектор с закрытым входом не реагирует на постоянную составляющую и отклонение стрелки вольтметра пропорциональна превышению переменной составляющей измеряемого напряжения над постоянной.