мого выпрямительной частью прибора переменного тока

/в /и/0,45 = 2.22/и.

Более высокая чувствительность по току может быть получена при двухполупериодной схеме (рис. 18-6), в которой измеритель И включается в диагональ моста, образованного четырьмя диодами. Одну половину периода ток протекает через диоды Д1 и Дз, а другую -через диоды Дг и Д4;

Рис 18-5. Однополупериодная схема прибора выпрямительной системы (а) и график изменения тока t , протекающего через измеритель И (О).

Рис. 18-6. Двухполупериодная схема прибора выпрямительной системы (й) и график изменения тока !и (б).

через измеритель ток проходит оба полупериода в одном и том же направлении. Поэтому постоянная составляющая тока /о = г=0,9 /, а предельное значение измеряемого тока /в 1,11 /и.

Недостаток двухполупериодной схемы по сравнению с однополупериодной состоит в некотором расщирении нелинейного участка шкалы из-за уменьшения напряжения, приложенного кшждому диоду. В практических схемах вместо двух смежных диодов иногда включают резисторы сопротивлением порядка тысяч ом; это хотя и увеличивает предельное значение тока /в> но зато повышает температурную стабильность работы прибора и улучшает линейность шкалы.

Градуировка шкал приборов выпрямительной системы выполняется в действующих значениях синусоидального тока. Если форма кривой измеряемого тока отличается от синусоиды, то возникает погрешность, пропорциональная изменению коэффициента формы кривой

Кф = /о.

Для расчета прибора выпрямительной системы необходимо знать данные его вы-

прямительной части: ток полного отклонения /в, напряжение полного отклонения и номинальное сопротивление переменному току /в=Св в; их можно определить опытным путем по схеме, аналогичной приведенной на рис. 18-1, й и питаемой от источника переменного тока.

Благодаря возможности. использования чувствительных магнитоэлектрических измерителей приборы выпрямительной системы могут иметь высокую чувствительность по переменному току, определяемую значениями /е 0,Гжй и Ub ===0,2 е.

Миллиамперметры и амперметры выпрямительной системы

Для расширения предела измерения по току до значения 1в=Шв параллельно выпрямительной части прибора включают шунт сопротивлением

Rbi

Многопредельный амперметр (миллиамперметр) может быть выполнен с переключаемыми шунтами; при этом на каждом пределе измерений он должен иметь отдельную шкалу вследствие зависимости сопротивления диодов от величины проходящего по ним тока. Использование одной и той же шкалы (с кратными множителями к ней) на различных пределах достигается при работе прибора с универсальным шунтом по схеме, аналогичной приведенной на рис. 18-2, б; недостатком последней является возможность возрастания падения напряжения на приборе до нескольких вольт с увеличением предельного значения измеряемого тока.

Вольтметры выпрямительной системы

Для расширения предела измерения по напряжению до значения U =N(Jb последовательно с выпрямительной частью включают добавочное сопротивление

/?д = в(Л-1).

В многопредельных вольтметрах применяют несколько переключаемых добавочных сопротивлений, которые Б целях уменьшения частотной погрешности должны быть безындукционными, например непроволочными или с бифилярной намоткой. Чем больше /?д, тем линейнее шкала. К цепям пульсирующего напряжения вольтметр подключают через конденсатор емкостью порядка 1 мкф.

Для измерения напряжений на выходе радиоприемников и усилителей низкой частоты применяются специальные вольтметры - измерители выхода. Они имеют на всех пределах входное сопротивление порядка 20 ком, примерно равное сопротивлению одной пары высокоомных телефонов на частоте 1 кгц. Простая схема трехпре-дельного измерителя выхода приведена на

рис. 18-7. На пределе 1 входное сопротивление вольтметра

Яш = + е = nl/e-

При переходе на другие пределы

Измеряемые напряжения подводятся к исходной схеме через делители напряжения.

6з П,

Рис. 18-7. Схема измерителя выхода.

сопротивления которых выбираются по формулам:

Ni =iV, r

<пз - , , ., в . ш8 =

NiN2-~l

При этом сохраняется постоянство входного сопротивления Rb и достигаются заданные пределы измерений при общей щкале для всех кратных пределов.

Промышленностью выпускаются различные типы приборов выпрямительной системы, работающие в частотном диапазоне от 50 гц до 10-20 кгц: однопредельные микроамперметры Ц28 и Ц29 (с верхними пределами измерений от 25 до 500 мка), миллиамперметры и вольтметры Ц25 и Ц26 (с верхними пределами от 1 до 500 ма и от 3 до 300 в); а также многопредельные измерители выхода ИВ-5 (со шкалами от 3 .ао 1 ООО в), ВЗ-10А (со шкалами от 0,3 до 300 в) и др.

18-6. ПРИБОРЫ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Для измерения токов в широком диапазоне частот от десятков герц до мегагерц применяются приборы термоэлектрической системы; их действие основано на преобразовании переменного тока в постоянный при помощи термопреобразователя. Последний содержит подогреватель П, включенный в цепь измеряемого тока, и термопару Т, состоящую из двух разнородных проволочек (рис. 18-8); между концами термопары включается чувствительный магни-

тоэлектрический измеритель. Термопреобра-зовагели могут быть контактные (подогреватель и термопара соединяются в точке а посредством сварки или спайки, рис. 18-8, а) и бесконтактные (подогреватель и термопара разделены изолятором - бусинкой из стекла или фарфора, окисью тантала и др., рис. 18-8,6). При прохождении по подогревателю измеряемого тока в результате нагрева точки соединения проводников термопары возникает термо-э. д. с, создающая в цепи термопары и измерителя постоянный ток. Градуировка шкалы, произведенная в действующих значениях тока, не зависит от формы кривой тока; шкала имеет квадратичный характер, и ее начальная часть от О до 20% предельного значения шкалы дли отсчета не используется.

Проводники термопары изготовляют из металлов, значительно различающихся по СБОИМ термоэлектрическим свойствам (например, железо - константан, хромель - алюмеяь, хромель - копель и др.) и допускающих высокую температуру нагрева (ло 600 С), при которой термо- э, д. с, достигает 30-50 же. Сопротивление проводников термопары - порядка десятков ом. Для уменьшения потерь тепла на излучение и повышения чувствительности прибора термопреобразователи помещают в стеклянный баллон, в котором создан вакуум. Чувствительность также повышается при использовании термопреобразователя, содержащего несколько термопар, соединенных последо-вательнр (рис. 18-8,в), параллельно или смешанно.

3i Г0П

а) 6) в)

Рис. 18-8. Приборы термоэлектрической системы.

Подогреватели изготовляют из материалов с высоким удельным сопротивлением, например из чугунной, нихромовой или зо-лото-палладиевой проволоки; диаметр последней зависит от предельного значения измеряемого тока, которое выбирается от 1 ма до 50 а. Падение напряжения на подогревателе при предельном токе 0,2-0,8 е. Подогреватели очень чувствительны к перегрузкам и перегорают при токе, большем предельного на 20-50%.

Класс точности термоэлектрических приборов не выше 1,0. Приборы с бесконтактными термопреобразователями обладают большой тепловой инерцией - до 4-5 сек. Верхняя рабочая частота ограничивается возрастанием активного сопротивления подогревателя вследствие поверхностного эф-

фекта, а в приборах с контактными термопреобразователями (рис. 18-8, а) - также ответвлением части измеряемого тока через цепь термопары и емкость Сиз между измерителем и землей.

Термоэлектрические приборы применяются в основном для измерения, высокочастотных токов в цепях передающих антенн и колебательных контуров. В качестве вольтметров высокой частоты они применяются редко вследствие трудности изготовления безреактивных добавочных сопротивлений. Так как термоэлектрический амперметр представляет для исследуемой цепи комплексное сопротивление, состоящее из активного сопротивления и индуктивности подогревателя, емкости между входными зажимами и емкости самого прибора по отнощению к корпусу, то для уменьшения влияния прибора на режим схемы и частотной погрешности его обычно включают в участок цепи с возможно более низким потенциалом и удаляют, по возможности, от металлических предметов.

Промышленностью выпускаются различные типы однопредельных термоэлектрических приборов: миллиамперметры щитовые Т20, Т22 (с верхними пределами от 50 до 1 ООО ма) и переносные Т13, Т15 (с пределами от 1 до 500 ма), работающие на частотах до 40-100 Мгц; амперметры щитовые Т23, Т25, Т26 и переносные Т12, Т14 (с верхними пределами от 1 До 50 с и предельной рабочей частотой 7,5-25 Мгц); вольтметры Т16, Т17 (с пределами от 75 мв до 30 в) и др.

18-7. ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Электростатические вольтметры применяются для измерения как постоянного, так и переменного напряжения до частот порядка 30-40 Мгц. Они основаны на взаимодействии электричежи заряженных металлических тел и выполняются со стрелочными или световыми указателями. Приборы со световыми указателями имеют повышенную чувствительность и точность; они дают правильные показания лишь при строго определенном пространственном положении, устанавливаемом по уровню. При транспортировке прибора его подвижную часть закрепляют арретиром.

В .электростатических вольтметрах потребление мощности от исследуемых цепей практически отсутствует. Класс точности не выше 1,5. При измерениях на высоких частотах существенное значение имеет входная емкость, которая совместно с индуктивностью подводящих напряжение проводников образует последовательный колебательный контур и определяет собственную резонансную частоту вольтметра. Градуировка шкалы - в действующих значениях измеряемого напряжения. Шкала неравномер-

ная, начальная ее часть до 15-30% предельного значения для отсчета не используется. Чувствительность низкая: предельное значение шкалы не менее 30 в и может достигать десятков киловольт. Приборы подвержены влиянию внешних электрических полей, для защиты от которых имеют электростатические экраны, заземляемые при работе.

Промышленностью выпускаются одно-предельные электростатические вольтметры С50, С95 (с верхними пределами от 30 до 3 000 в и входной емкостью 4-10 пф), трех-предельные киловольтметры С96, С100 (с пределами от 7,5 до 100 кв и входной емкостью 12-18 пф) и др.

18-8. ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Электронные вольтметры применяются для измерения постоянных и переменных напряжений в цепях радиоустройств. Этим приборам свойственны: высокая чувствительность и широкие пределы измерений, большое входное сопротивление, широкий диапазон рабочих частот - от постоянного тока до сотен мегагерц, способность выдерживать большие перегрузки.

К недостаткам вольтметров относятся: необходимость питания от стабильных источников постоянного или переменного тока, необходимость регулировки прибора перед началом измерений, значительные габариты и вес..

Согласно ГОСТ 9781-61 электронные вольтметры в зависимости от величины допустимой основной погрешности разделяются по точности на семь классов: 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,0 и 10,0.

Электронные вольтметры постоянного тока

Эти приборы состоят из усилителя постоянного тока на электронных лампах или транзисторах и чувствительного магнитоэлектрического измерителя - микроамперметра.

Простейшая схема лампового электронного вольтметра приведена на рж;. 18-9, й. При отсутствии измеряемого нап)яжеиия Ux через измеритель И протекает начальный анодный ток триода laoi При подаче иа сетку лампы напряжения в зависимости от полярности последнего происходит увеличение или уменьшение анодного тока, что позволяет шкалу измерителя проградуировать в значениях Ux-Для повышения чувствительности и точности перед началом измерений реостатом Ro устанавливают стрелку измерителя на нуль шкалы, создавая через него компенсирующий ток /о, равный по величине. Но противоположный по направлению

току /ао.

Измеряемое напряжение обычно подводится к сетке лампы с отрицательной по-