Uo = UxlN), происходит набор числа в цифровом индикаторе.

В электронных цифровых вольтметрах используются элементы импульсной техники. Напряжение сравнивается с образцовым напряжением Uo , нарастающим или спадающим по определенному закону до момента их совпадения (Uo=Ux). Величина Ux оценивается по числу калиброванных по длительности импульсов, укладывающихся в интервале времени между двумя соседними совпадениями.

В качестве индикаторов в вольтметрах используются цифровые табло, неоновые цифровые индикаторы или электроннолучевые трубки и др.

Цифровые вольтметры могут приводиться в действие вручную и давать одноразовое показание при нажатии кнопки либо работают автоматически с запуском от внутреннего или внещнего источника пусковых импульсов или реле времени, выдавая результаты измерений через установленные интервалы времени.

Промышленностью выпускаются: универсальные цифровые электронные вольтметры В7-8, измеряющие постоянные и переменные (в диапазоне частот 20 гц - 20 кгц) напряжения от 1 мв до 1 ООО в с погрешностью измерения соответственно от 0,1 до 0,27о; комбинированные цифровые электромеханические приборы ВК7-5, измеряющие напряжения от 10 мв до 999 в и сопротивления от 10 ож до 1 Мом.

Входные делители напряжения электронных вольтметров

Для расширения пределов измерений многопредельных электронных вольтметров до напряжений порядка тысяч и десятков

который является множителем к показаниям вольтметра, обычно берется порядка 10-100. Полное сопротивление делителя Ri + Ri, определяющее входное сопротивление измерительной схемы, выбирается порядка десятков мегом. Расчет сопротивления /?2 производится с учетом шунтирующего действия входного сопротивления вольтметра Rb- Недостатком резистивиых делителей является зависимость коэффициента деления от частоты вследствие влияния входной емкости Се вольтметра; поэтому они применяются преимущественно при измерении постоянных напряжений и напряжений низких частот. ,

Емкостный делитель напряжения (рис. 18-19,6) дает лучшие результаты при измерении напряжений высоких частот. Коэффициент деления для емкостного делителя

Ci+Ca Cl

Один из конденсаторов делителя, например Ci, обычно допускает регулировку емкости, что позволяет скомпенсировать влияние входной емкости вольтметра Св.

При использовании делителей напряжения погрешность измерений возрастает в 2-3 раза.

Так как коэффициент деления напряжения зависит от входного сопротивления вольтметра, то входные делители напряжения изготовляются для использования с определенными типами электронных вольтметров. Например, вольтметру В4-2. придаются емкостные делители напряжения Д6-1 и Д6-2, комбинированному прибору ВК7-4 придаются емкостные делители Д6-6, Д6-7 и резистивный делитель Д6-8 с коэффициентами деления W=100.

Электронный Вольтметр -1 I I

J> Электронный. - Вольтметр

Ркс. iS-19. Схемы входных делителей напряжения. а - реаистивного; б - емкостного.

18-9. ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Измерение сопротивлений на постоянном токе производят несколькими методами: косвенным, основанным иа использованин вольтметров и амперметров; методом, непо-средственного отсчета при помощи омметров и мегомметров и методом сравнения на базе сбалансированного моста.

тысяч вольт применяют входные, как правило одноступенчатые, делители напряжения резистивного или емкостного типа, выполненные в виде отдельных приставок к вольтметру.

Резистивный делитель напряжения (рис. 18-19, а) состоит из двух последовательно соединенных безындуктивных и безъемкостных резисторов Ri и Ri. Коэффициент деления

07 1чп7

Измерение сопротивления методом вольтметра - амперметра

Величина сопротивления вычисляется по закону Ома RxUjI.--по данным измерений тока /, протекающего через сопротивление Rx, падения напряжения на нем U (рис. 18-20). При установке переключателя в положение Б производят измерение больших сопротивлений, значительно превышающих (в десятки раз и более) сопротивление амперметра Ra, в положении М измеряют Малые сопротивления, во много раз мень-

шие входного сопротивления вольтметра/Внесли известно сопротивление Да или R, то расчет может быть произведен по более точным формулам:

Rx - J - RaJ Rx -

из которых первая соответствует положению переключателя Б, а вторая М. Данный

Рис. 18-20. Схема измерения сопсотивлеиий методом вольтметра-амперметра.

метод позволяет измерять сопротивления в их рабочем режиме, что особенйо существенно при измерении нелинейных сопротивлений. Требуемый режим устанавливается реостатом R.

Схемы омметров

Наличие в омметрах источника питания позволяет производить отсчет величины измеряемого сопротивления (в омах, килоомах или мегомах) непосредственно по шкале чувствительного магнитоэлектрического измерителя.

В зависимости от включения измеряемого сопротивления и источника питания омметры бывают с последовательной и параллельной схемой * измерений.

По точности омметры разделяются на шесть классов: 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5 и 4,0, определяемых допустимой величиной основной погрешности, выраженной в Процентах от длины рабочей части шкалы (ГОСТ 8038-60).

Омметры с последовательной схемой измерения применяют для измерения сопротивлений средних и больших величин (от 1 ож и выше, рис. 18-21). Добавочное сопротивление, выбраййое по формуле

R --i?

д- , <и. я

необходимо для того, чтобы при номинальном напряжении источника Uq и коротком

Рис. 18-21. Щоследова-тельйая схема омметра.

замыкании входных зажимов (т. е. при Дл:=б) через измеритель Й (с внутренним сопротивлением R) протекал ток полного отклонения /к. При включении Rx ток через измеритель уменьшается до значения 1х.

Градуировка шкалы омметра определяется по формуле

Дх. ом

где ?ом=-д+к- входное сопротивление омметра.

При Rx=<=o ток Б цепи измерителя отсутствует.

В нижней части рис. 18-22 приведена развернутая шкала омметра, отметки которой даны в относительных единицах Rx/RoKi Середине шкалы соответствует

/1ля uttSuHampR класса. 1,0

Рис. 18-22, Развернутая шкала и график основной погрешности омметра с последовательной схемой измерения.

Rx=RoM- в верхней части рис. 18-22 показан график основной относительной погрешности омметра До, выраженной в процентах значения производимого отсчета. Наименьшая относительная погрешность измерений (равная учетверенному значению класса точности измерителя) получается при отсчете в средней части шкалы, а к краям шкалы она резко возрастает. Поэтому рабочая часть шкалы обычно ограничивается пределами (0,1 10) Rou-

Если напряжение питания не будет равно расчетному значению Uf то при Rx=0 стрелка не установится на нуль шкалы и появится дополнительная погрешность. Для ее компенсации перед началом измерений при Rx-0 устанавливают стрелку измерителя иа нуль шкалы при помоЩи магнитного шунта измерителя (в специальных омметрах) или (в омметрах комбинированных приборов) реостатом /?=(310)Ди. который обычно включается параллельно измерителю. В последнем случае необходимая величина добавочного сопротивления

Rn = {~-R

где f мин - минимально допустимое напряжение питания.

Многопредельные омметры. Переход от одного предела измерений к другому в этпх омметрах осуществляют изменением в N раз входного сопротивления Rm, производимого с таким расчетом, чтобы при Rx= =0 сохранилось отклонение стрелки изме-)ителя йа всю щкалу. Обычно выбирают ,V=10, что позволяет использовать общую щкалу на всех пределах.

Рис. 18-23. Схема трехпредеьного омметра.

Принцип построения многопредельных омметров поясняется схемой на рис. 18-2-3. На исходйом пределе 2 прн входном сопротивлении RoMi порядка тысяч или сотен ом необходимое напряжение питания создается одним сухим элементом или аккумулятором. При переходе к высокоомному пределу / надлежащим выбором сопротивления /?д1 получают входное сопротивление

для сохранения установки нуля одновременно увеличивают напряжение питания до значения

При использовании высоковольтных источников питания (выпрямителей, индукторов и др.) можно получить RoMi порядка десятков мегом и более. При переходе от предела 2 к низкоомному пределу 5, для которого

ома

ток в цепи Питания возрастает до значения h=Nl2. Для сохранения установки нуля параллельно измерителю включают универсальный щунт Rm и цепь питания подключают к участку щунта

Омметры с параллельной схемой измере-йия (рис. 18-24) применяют для измерения малых сопротивлений. При разомкнутых входных зажимах / и 2, т.е. при Rx= оо через измеритель проходит наибольщий ток, который с помощью реостата R устанавливают равным /и. При подключении R последнее шунтирует измеритель, уменьшая

ток в его цепи. Градуировка шкалы целиком определяется входным сопротивлением

-R.+R + R-

Шкала аналогична представленной на рис. 18-22, но расположена она в обратном направлении. Середине шкалы соответствует Rx=RoM~Rn- Если требуемое Ром<Яи, то параллельно измерителю включают Шунт д RnRoM Ra - Row

Цепь питания включается лишь на время измерений. Минимально возможная величина ком определяется максимально допустимым током источника и при использовании аккумуляторной батареи большой емкости может достигать тысячных долей ома и менее.

Омметры, диапазон измерений гсоторых охватывает и малые и большие сопротивления, строятся по последовательно-параллельной схеме, в качестве которой может быть применена схема на рис. 18-24. При этом большие сопротивления подключаются

Рис. 18-24. Параллельная схема омметра.

к зажимам 3 и 4 и измеряются при разомкнутом выключателе Вк. Отсчет больших и малых сопротивлений должен производиться по двум различным шкалам измерителя.

Электронные омметры (мегомметры, тераомметры)

Электронные омметры состоят из электронного вольтметра постоянного тока, входного делителя и источника стабилизированного постоянного напряжения Uo (50-100 е). При RxO напряжение Uo должно соответствовать отклонению стрелки вольтметра на всю шкалу. Так как сопротивление Rx служит одним из плеч делителя на входе вольтметра, то величина его определяет напряжение, показываемое вольтметром, и, следовательно, показания измерителя могут быть проградуированы в значениях Rx-

В зависимости от способа включения Rx различают две схемы входной цепи: последовательную (рис. 18-25, а) и параллельную (рис. 18-25,6). Шкала измерителя, про-градуированная в значениях Rx, имеет такой же характер, как у магнитоэлектрических омметров. Середине шкалы соответствует сопротивление Rx~Ro- В много-