Высокочастотный среднеквадратичный милливольтметр


В предлагаемом милливольтметре преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения произвольной формы в постоянное собран на ОУ и диодах Шоттки. Применены высокочастотные диоды Шоттки без смещения по постоянному току с использованием квадратичности их ВАХ.

Базовая схема и возможность применения диодных преобразователей среднеквадратичных значений на диодах описаны в [1]. Согласно [2], естественная квадратичность диодов Шоттки проявляется в режиме малого сигнала.

Предлагаемый милливольтметр можно сравнить с широко распространённым милливольтметром среднеквадратичных значений напряжения произвольной формы ВЗ-48А, а в плане применения диодов Шоттки - с милливольтметром высокочастотным ВЗ-62.

В милливольтметре ВЗ-48А применены два преобразователя на основе УПТ, построенных по схеме МДМ (модулятор-демодулятор). Четыре квадратора образованы согласованными парами полевых транзисторов и обеспечивают двухполупериодную обработку сигнала. Частота измеряемых сигналов - от 10 Гц до 50 МГц. Высокочастотная часть милливольтметра выполнена на дискретных элементах.

Основные технические характеристики

  • Пределы измерения напряжения:
  •    без предварительного делителя, мВэфф ....... 1,3, 10,30, 100,300
  •    с предварительным делителем, Вэфф ......... 1,3, 10, 30, 100, 300
  • Постоянная составляющая измеряемого напряжения, В, не более: без предварительного делителя ........ 150
  •    с предварительным делителем ....... 300
  • Сумма амплитуды переменной составляющей измеряемого напряжения и его постоянной составляющей, В, не более ..... 500
  • Основная погрешность относительно предела измерения, %, не более ....... ±2,5
  • Минимальная частота измеряемого сигнала, Гц ......... 10
  • Максимальная частота измеряемого сигнала, МГц ......... 100
  • Частота градуировки, кГц ........... 1
  • Входная ёмкость, пФ, не более: без предварительного делителя ...... 4
  •    с предварительным делителем ...... 6
  • без выносного пробника ....... 5
  • Активное входное сопротивление на частоте 45 Гц: без предварительного делителя при амплитуде входного сигнала не более 500 мВ, МОм, не менее ........ 2
  •    с предварительным делителем, МОм, не менее........ 3
  •    без выносного пробника, Ом.........................50
  • Габаритные размеры без выносного пробника, мм ...... 271x191x123
  • Масса, кг ........... 2,57.

Принципиальная схема

В милливольтметре ВЗ-62 применён один преобразователь на основе МДМ УПТ. Два квадратора построены на дискретных высокочастотных диодах Шоттки, работающих без смещения. Обработка сигнала - однополупериодная. Полоса частот измеряемых сигналов - от 10 кГц до 1500 МГц.

Квадраторы установлены в выносном пробнике, не имеющем предварительного усилителя. Этим объясняется сравнительно высокая нижняя граница полосы частот (10 кГц), а также завышенное минимальное значение измеряемого напряжения (0,7 мВэфф).

В предлагаемом милливольтметре имеются два преобразователя на интегральных инструментальных усилителях. В качестве квадраторов использованы две согласованные пары высокочастотных диодов Шоттки, работающих без смещения. Это обеспечило двухполупериодную обработку сигнала.

Структурная схема высокочастотного среднеквадратичного милливольтметра

Рис. 1. Схема соединений высокочастотного среднеквадратичного милливольтметра.

По сравнению с милливольтметром ВЗ-48А применение инструментальных усилителей и широкополосных ОУ позволило упростить схему прибора и его налаживание, расширить полосу частот измеряемых сигналов. Все связи между усилителями переменного тока непосредственные, без разделительных конденсаторов большой ёмкости.

Применение в блоке питания интегральных линейных стабилизаторов напряжения также существенно упростило схему. Объём корпуса и масса милливольтметра приблизительно в два раза меньше, чем у ВЗ-48А.

Схема соединения блоков прибора изображена на рис. 1. В его основном корпусе размещены аттенюатор АЗ, блок управления им А4, блок питания А5 и преобразователь среднеквадратичного значения измеряемого напряжения в пропорциональное ему постоянное напряжение Аб, в состав которого входит и микроамперметр, показывающий результат измерения.

В том же корпусе находятся органы управления: галетный переключатель пределов измерения SA1, выключатель SA2 "Арретир", который замыкают, чтобы защитить механизм микроамперметра от повреждения при механических воздействиях, например, во время переноски прибора, и переменный резистор R1 для установки стрелки прибора на ноль.

Делитель измеряемого напряжения 1:1000 А1 и выносной пробник А2 образуют отдельный конструктивный узел, соединяемый с основной частью прибора кабелем с разъёмами.

В тексте статьи там, где это нужно во избежание путаницы, позиционные обозначения элементов, входящих в состав блоков А1-А6, снабжены префиксами, соответствующими номерам блоков (например, 2R3 - резистор R3 в блоке А2).

Позиционные обозначения элементов схемы, изображённой на рис. 1, всегда упоминаются без префиксов. Делитель напряжения А1 собран по схеме, показанной на рис. 2. Его подключают к выносному пробнику А2 для измерения напряжения на пределах 1,3, 10,30, 100 и 300 Вэфф.

Схема делителя напряжения

Рис. 2. Схема делителя напряжения.

Схема выносного пробника А2 представлена на рис. 3. Сигнал с его выхода поступает на аттенюатор АЗ по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом.

Конденсатор С1 отсекает постоянную составляющую измеряемого напряжения. Истоковый повторитель на полевом транзисторе VТ1 обеспечивает высокое входное сопротивление прибора.

Нулевой относительно общего провода потенциал на выходе пробника обеспечивает цепь подачи постоянного напряжения смещения на затвор транзистора VТ1. Она состоит из подстроечного резистора R1 и постоянных резисторов R3, R4.

Схема выносного пробника

Рис. 3. Схема выносного пробника.

Принципиальная схема аттенюатора

Рис. 4. Принципиальная схема аттенюатора.

Схема блока управления аттенюатором

Рис. 5. Схема блока управления аттенюатором.

Диод VD1 обеспечивает защиту входа от перегрузки по напряжению. Он открывается при амплитуде приложенного к нему переменного напряжения более 300...400 мВ.

Выходным усилителем пробника служит широкополосный ОУ AD8009ARZ (DA1), нагруженный через резистор R8 коаксиальным кабелем. Резистор обеспечивает равенство выходного сопротивления пробника волновому сопротивлению кабеля.

Подборкой сопротивления резистора R6 добиваются, чтобы коэффициент передачи напряжения пробником при нагрузке 50 Ом был равен единице.

Аттенюатор АЗ, схема которого изображена на рис. 4, состоит из трёх секций. Первая из них (на резисторах R1-R3) ослабляет сигнал на 10 дБ, две другие - на 20 дБ каждая. Коммутируют секции высокочастотными герконовыми реле К1-К9.

Все секции полностью экранированы. Управляющее напряжение поступает на обмотки реле К1- К9 через проходные конденсаторы. Коаксиальная розетка XW1 (та же, что на схеме рис. 1) установлена в секции с затуханием 10 дБ, а напротив неё в лицевой панели прибора сделано отверстие для подключения ответной части.

Схема блока управления аттенюатором А4 показана на рис. 5. Он управляет состоянием реле ЗК1-ЗК9 согласно положению переключателя пределов измерения SA1 (см.рис. 1), уменьшая при этом ток через обмотки реле в режиме удержания. Дешифратор положений переключателя - диодная матрица VD1-VD18.

Принципиальная схема блока питания

Рис. 6. Принципиальная схема блока питания.

Высокочастотный среднеквадратичный милливольтметр

Рис. 7. Схема преобразователя среднеквадратичного значения переменного напряжения в пропорциональное ему постоянное напряжение.

При переключении пределов измерения подвижный контакт переключателя SA1.1 перемещается с одного неподвижного контакта на другой, разрывая в моменты перехода цепи питания обмоток всех реле ЗК1 - ЗК9. Благодаря диодам матрицы VD13-VD18, а также диодам VD19 и VD20 в эти моменты напряжение на входе S таймера DA1 [3] понижается.

Собранный на нём одно-вибратор запускается и генерирует на выводе 3 импульс положительной полярности длительностью около 0,3 с. На время импульса срабатывает подключённое к выходу таймера через диод VD22 реле К1. Его контакты К 1.1, замкнувшись, исключают из цепи питания реле ЗК1 -ЗК9 резистор R1.

Под действием повышенного напряжения выбранные переключателем SA1.1 реле срабатывают. По окончании импульса контакты К1.1 размыкаются, включая в цепь питания реле аттенюатора резистор R1.

Это уменьшает ток через их обмотки до необходимого для удержания контактов в замкнутом состоянии значения, что облегчает тепловой режим реле и аттенюатора в целом.

Одновибратор на таймере DA2 срабатывает однократно при включении питания прибора. Он генерирует такой же импульс, как был описан выше, поступающий на обмотку реле К1 через диод VD24.

Это обеспечивает первоначальную установку реле аттенюатора АЗ в состояние, соответствующее положению переключателя пределов измерения до включения питания. Индикатором состояния реле К1 служит двухцветный светодиод HL1.

Когда на обмотке этого реле нет напряжения, транзистор VТ1 открыт, светится зелёный кристалл светодиода, а реле аттенюатора АЗ работают в облегчённом режиме.

При сработавшем реле К1 (форсированном режиме питания обмоток реле аттенюатора) светится красный кристалл светодиода, а его зелёный кристалл выключен благодаря закрывшемуся транзистору VТ 1.

Блок питания А5 построен по изображённой на рис. 6 традиционной схеме на основе сетевого понижающего трансформатора Т1 с тремя вторичными обмотками и линейных интегральных стабилизаторов напряжения DA1-DA3. Трансформатор имеет экранирующую обмотку и помещён в экран из мягкой стали.

Сетевое напряжение на обмотку I трансформатора поступает через фильтр из двухобмоточного дросселя L1 и конденсаторов С1-C3. Защиту первичной обмотки трансформатора от повышения напряжения в питающей сети обеспечивают варистор RU1 и плавкая вставка FU1.

Схема блока А6 - преобразователя среднеквадратичного значения переменного напряжения в пропорциональное ему постоянное напряжение - изображена на рис. 7. Он состоит из широкополосного усилителя, двух собственно преобразователей, инвертирующего УПТ, суммирующего УПТ, а также масштабирующего УПТ.

Широкополосный усилитель выполнен на двух сдвоенных широкополосных ОУ DA1 и DA3. Его общий коэффициент усиления - 16. Входы сигналов разрешения работы ОУ (выводы 5 и 6 этих микросхем) подключены к плюсовой линии питания.

Таким образом, все ОУ постоянно активны.

Двухполярное напряжение питания микросхем DA1 и DA3 стабилизировано стабилитронами VD1 и VD2. Подаваемое на вход ОУ DA1.1 напряжение смещения, регулируемое подстроечным резистором R14, получено из напряжения, стабилизированного источником образцового напряжения DA2.

Положительные и отрицательные полупериоды переменного напряжения произвольной формы обрабатываются отдельными преобразователями. Положительные - содержащими диодную сборку VD4 и инструментальный усилитель DA5, отрицательные - содержащими диодную сборку VD3 и инструментальный усилитель DA4. Коэффициенты усиления обоих инструментальных усилителей заданы резисторами R23 и R24, равными 100.

Конденсаторы С20-С23 - оксиднополупроводниковые танталовые. Поскольку полезный сигнал на выходе инструментального усилителя DA4 имеет отрицательную полярность, он проходит через инвертирующий повторитель напряжения на ОУ DA7.1 и лишь после этого поступает на инвертирующий вход ОУ DA7.2, где суммируется с выходным сигналом инструментального усилителя DA5.

Суммарный сигнал с выхода ОУ DA7.2 через один из подстроечных резисторов R37-R42 и переключатель SA1.2 (см. рис. 1) поступает на вход масштабирующего усилителя на ОУ DA6. С выхода этого усилителя сигнал поступает на стрелочный индикатор РА1, защищённый от перегрузок соединёнными встречно-параллельно лавинными диодами VD5 и VD6.

Он же через интегрирующую цепь R32C24 поступает на гнездо Х8 для измерения внешним вольтметром. Установка стрелки индикатора на ноль обеспечивается смещением, подаваемым на неинвертирующий вход ОУ DA6 с движка переменного резистора R1 (см. рис. 1).

Коэффициент передачи масштабирующего усилителя корректируют индивидуально на каждом пределе измерения подстроечными резисторами R37-R42. Это устраняет погрешность, вносимую аттенюатором АЗ при различных комбинациях включения его секций.

Детали и конструкция

Внешний вид милливольтметра без подключённого выносного пробника показан на рис. 8. Он собран в пластмассовом корпусе G378, имеющем размеры 185x265x95 мм.

Вся внутренняя поверхность корпуса (10) и его крышки (11) после вырезания и сверления всех необходимых отверстий оклеена липкой алюминиевой или (с помощью липкой с двух сторон ленты) медной фольгой.

Внешний вид милливольтметра без подключённого выносного пробника

Рис. 8. Внешний вид милливольтметра без подключённого выносного пробника.

Печатная плата преобразователя

Рис. 9. Печатная плата преобразователя.

Предварительно необходимо убедиться в электропроводности фольги. Возможно, она была изготовлена напылением или оксидирована. Все фрагменты фольги должны быть надёжно электрически соединены между собой.

Экран корпуса электрически соединён с контактом 2 разъёма Х7. С тем же контактом соединён гибким монтажным проводом длиной не менее 150 мм экран крышки.

На лицевой стороне корпуса размещены микроамперметр 6РА1 (1), переключатель SA1 (2), выключатель SA2 (8), разъём питания пробника Х6 (5), высокочастотная розетка XW1 (4), переменный резистор R1 (9), гнёзда для подключения внешнего вольтметра Х8 (7) и Х9 (6).

Имеются отверстия для светодиодов 4HL1 (3) и 5HL1 (12) , для выключателя 5SA1 (13) , отверстие под держатель плавкой вставки 5FU1 (14).

Печатная плата преобразователя - расположение деталей

Рис. 10. Печатная плата преобразователя - расположение деталей.

Внешний вид аттенюатора

Рис. 11. Внешний вид аттенюатора.

На боковой стенке корпуса расположен разъём питания Х7 (15). На нижней стороне корпуса и сзади на крышке прибора имеются опорные ножки. Таким образом, прибор можно ставить как вертикально на нижнюю сторону корпуса, так и горизонтально на крышку. Внутри прибора размещены аттенюатор АЗ, плата управления аттенюатором А4, блок питания А5 и преобразователь А6.

Печатная плата последнего надета на выводы микроамперметра 6РА1 и закреплена на них. Чертёж этой платы изображён на рис. 9, а на рис. 10 показано расположение деталей на ней.

Внешний вид аттенюатора АЗ показан на рис. 11. Он собран в корпусе размерами 140x71,5x36,5 мм из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Детали корпуса по всей длине их стыков соединены пайкой. Проходные конденсаторы вставлены в отверстия дна корпуса. Монтаж остальных радиодеталей - навесной.

Закреплён аттенюатор на левой стенке корпуса прибора. При этом крышкой аттенюатора служит наклеенная на эту стенку фольга. Выходной кабель аттенюатора (РК50-3-111) пропущен сквозь отверстие диаметром 3,5 мм, просверленное в дне его корпуса. Оплётку участка кабеля, вставленного внутрь, необходимо расплести, равномерно распределить по окружности отверстия и припаять к фольге-экрану изнутри.

Большинство деталей блока питания А5, включая силовой трансформатор, микросхемы DA1-DA3 с теплоотводами, выключатель SA1 и держатель плавкой вставки FU1, установлены отдельно.

Остальные смонтированы на печатной плате, чертёж которой здесь не приводится, поскольку её форма и размеры зависят от размеров применённых трансформатора Т1 и двухобмоточного дросселя L1. Делитель А1 и пробник А2 размещены, как показано на рис. 12, в прочном пластмассовом корпусе от маркера HIGHLIGHTER.

Поперечное сечение этого корпуса - прямоугольник 25x12,5 мм с закруглёнными углами. Разъёмы Х4 и Х5, соединяющие делитель и пробник, образованы парами гнёзд П ,6 и штекеров Ш1,6.

При измерениях без предварительного делителя штекер разъёма Х4 служит входным щупом пробника. В нерабочем состоянии и при транспортировке рабочую часть делителя закрывают пластмассовым колпачком.

Конструкция делителя для пробгника

Рис. 12. Конструкция делителя для пробгника.

Монтаж делителя А1 - навесной. Детали пробника А2 смонтированы на печатной плате, чертёж проводников которой показан на рис. 13, а расположение деталей - на рис. 14.

Корпусы пробника и делителя необходимо оклеить изнутри алюминиевой или медной фольгой, дополнительно изолировав её слоем электротехнического картона или лакоткани.

Печатная плата для пробника

Рис. 13. Печатная плата для пробника.

Печатная плата для пробника - размещение деталей

Рис. 14. Печатная плата для пробника - размещение деталей.

Длина отрезка кабеля РК50-3-111, соединяющего пробник с основным блоком прибора, - не более 490 мм. У него - многожильный центральный проводник, сплошная полиэтиленовая изоляция. Допускается применение иных кабелей с волновым сопротивлением 50 Ом.

Если не предполагается использовать прибор на высоких частотах, длину кабеля можно увеличить. В милливольтметре применены следующие детали.

Микроамперметр 6РА1 - М906 0-100 мкА - с окном трапецеидальной формы. Для него необходимо изготовить новую шкалу, показанную на рис. 15 в масштабе 1:1.

В качестве заготовки можно использовать штатную алюминиевую шкалу миллиамперметра, повернув её обратной стороной и нанеся рисунок методом металлографии, или применить виниловую наклейку на эту шкалу.

Разметка шкалы прибора

Рис. 15. Разметка шкалы прибора.

Нужно обратить внимание на условное обозначение рабочего положения шкалы. На рис. 15 знаком "перевёрнутое Т" показано, что оно вертикальное. Если используемый микроамперметр рассчитан на работу при горизонтальном положении шкалы, этот знак нужно заменить горизонтальной чертой.

Кроме того, можно указать на шкале класс точности прибора и интервал частот, в котором он обеспечивается. Встречаются микроамперметры М906 с окном прямоугольной формы. В этом случае понадобится изменить внешние очертания шкалы, не изменяя наносимый на неё рисунок.

Если использовать милливольтметр только как приставку к внешнему вольтметру, микроамперметр 6РА1 и выключатель SA2 в нём можно не устанавливать. После этого он сможет работать в любом положении.

Переключатель SA1 - ПГК11П2Н-8 с ограничителем на шесть положений, выключатель SA2 - П1Т-1-1В, выключатель 5SA1 - МТЗ. Высокочастотный соединитель XW1 серии BNC с волновым сопротивлением 50 Ом состоит из блочной розетки с креплением гайкой и кабельной вилки. Здесь могут быть использованы разъёмы отечественного производства - вилка СР50-74ПВ и розетка СР50-73ПВ.

При использовании вилок и розеток разных изготовителей нужно предварительно убедиться в их совместимости. Х2 - зажим "крокодил" AG-103-A. Соединитель Х6 - вилка и розетка РС4 или РСГ4. Гнездо Х7 - СНП226-ЗВП-И. Такие гнёзда выпускают как без встроенных держателя плавкой вставки и выключателя, так и с ними.

При использовании последних отдельный держатель плавкой вставки 5FU1 и выключатель 5SA1 не нужны.

Реле ЗК1-ЗК9 - РЭВ18А исполнения РС4.569.800-01, реле 4К1 - HLS8L-DC12V-S-A. Дроссель 5L1 - двухобмоточный помехозащитный СКН-124 ТС090, допускается его замена на В82731М2501А017 EPCOS или аналогичный.

Дроссель 5L2 - ELC16B330L, дроссели 5L3, 5L4, 6L1, 6L2 - AL0177. Трансформатор 5Т1 намотан на стальном магнитопроводе ШЛ 16x25. Обмотка I - 2100 витков, обмотка II - 225 витков, обмотки III и IV - по 85 витков.

Все они намотаны проводом ПЭВТЛ-2 диаметром 0,27 мм. Между обмоткой I и остальными проложен экран - незамкнутый слой медной фольги толщиной 0,05 мм. Все постоянные резисторы - МЛТ или им подобные.

Все подстроечные резисторы - 3266W мощностью 0,25 Вт. Переменный резистор R1 - СП4-2М. Конденсаторы 2C3, 6С20-6С23 - оксидно-полупроводниковые танталовые серии 199D, остальные оксидные - импортные. Проходные конденсаторы ЗС1, ЗC3, ЗС4, ЗС6, ЗС7, ЗС9 - КТП-1. Остальные конденсаторы - керамические импортные.

Налаживание прибора

Собранный без ошибок и из исправных деталей блок питания в налаживании не нуждается. Необходимо лишь проверить напряжения на его выходах относительно общего провода. Их отклонения от указанных на схеме рис.6 не должны выходить за пределы ±5 %.

При налаживании аттенюатора необходимо до его установки в прибор убедиться в исправности всех реле, поочерёдно подавая напряжение 18 В на центральные проводники проходных конденсаторов. Срабатывание реле контролируйте омметром, подключённым к его контактам.

Исправность каждой ступени ослабления отдельно или в любой комбинации тоже можно проверить с помощью омметра, подключив один из его щупов к экрану корпуса аттенюатора, а другой - к его выводу 8 или к центральному проводнику коаксиального гнезда XW1.

При включении реле в различных комбинациях показания омметра должны оставаться в пределах 52...57 Ом. При сработавших реле К2, К5, К8 и не сработавших остальных омметр должен показать бесконечное сопротивление и нулевое при подключении одного щупа к выходу 8, а другого к центральному контакту коаксиального гнезда XW1.

Проверенный аттенюатор установите на его место в корпусе прибора, не подключая его к плате А4. К выводу 8 и общему проводу (экрану) должен быть подключён отрезок коаксиального кабеля, второй конец которого должен остаться свободным. Налаживание платы управления аттенюатором А4 начните с подключения её к блоку питания А5 и переключателю SA1.1.

Одновибраторы DA1 и DA2 должны срабатывать соответственно при каждом переводе переключателя SA1.1 в другое положение и при включении питания.

При этом должно срабатывать реле К1 и изменяться цвет свечения светодиода HL1. Необходимо убедиться в исправности диодной матрицы проверкой соответствия напряжений на выводах 11 - 16 платы теми реле аттенюатора, которые должны сработать в каждом положении переключателя. Измерять напряжение следует вольтметром, параллельно которому подключён резистор номиналом 2,7 или 3 кОм.

Для налаживания выносного пробника А2 необходимо подключить его к разъёмам XW1 и Х6 и включить прибор. К коаксиальному кабелю на выходе аттенюатора АЗ необходимо подключить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения.

Параллельно ему следует подключить резистор сопротивлением 51 Ом. Вход пробника - штырь Х4 и гнездо Х5 - соедините накоротко.

Переключатель SA1 необходимо установить в положение "1 мВ". Переменным резистором 2R1 добейтесь нулевых показаний вольтметра с точностью ±0,1 мВ (автор использовал мультиметр M890D). После этого отключите от пробника мультиметр и резистор и удалите перемычку, соединяющую Х4 и Х5,.

Подайте на вход пробника от генератора синусоидальных колебаний с калиброванным выходом напряжение 1 мВэфф с частотой 1000 Гц. Контролируйте милливольтметром переменного тока напряжение на выходном коаксиальном кабеле аттенюатора АЗ.

Подборкой резистора 2R6 добейтесь показаний милливольтметра 1 мВэфф. После этого подключите центральный провод коаксиального кабеля от аттенюатора к выводу 1, а его оплётку - к выводу 2 преобразователя А6.

Делитель напряжения А1, собранный из исправных деталей, в налаживании не нуждается. Преобразователь А6 перед налаживанием должен быть подключён ко всем внешним цепям. Начните налаживание с регулировки цепи миллиамперметра РА1.

Для этого отключите левый по схеме вывод резистора R31 от других деталей и соедините его с плюсовым зажимом лабораторного источника питания, на выходе которого установите напряжение 1 В. Минусовый зажим источника должен быть подключён к гнезду Х9 (см. рис. 1).

Подстроечным резистором R36 установите стрелку микроамперметра на конечную отметку его шкалы. После этого восстановите подключение резистора R31 и переведите переключатель пределов измерения в положение "1 мВ".

Вход пробника А2 замкните накоротко. При включённом приборе проверьте постоянное напряжение на выходе ОУ DA3.2 относительно общего провода.

Резистором R14 добейтесь напряжения 0 В с точностью до ±1 мВ.

Далее подайте на вход пробника от генератора синусоидального сигнала с калиброванным выходом напряжение 1 мВэфф частотой 1000 Гц. Подстроечным резистором R37 установите стрелку микроамперметра на последнюю отметку шкалы 10 мВ.

Эту операцию необходимо повторить при всех остальных положениях переключателя SA1, подавая на вход пробника напряжение, соответствующее установленному пределу измерения, и пользуясь подстроечными резисторами R38-R42.

При калибровке пределов измерения, кратных трём, устанавливайте стрелку микроамперметра на отметку 30 шкалы 30 В.

Работа с прибором

Сетевую вилку прибора необходимо включать в розетку с третьим заземляющим контактом. Продолжительность установления рабочего режима - не более 15 мин после замыкания выключателя 5SA1.

При работе с пробником без предварительного делителя напряжения постоянная составляющая измеряемого напряжения не должна превышать 150 В, с подключённым делителем - 300 В.

При этом сумма амплитуды измеряемого переменного напряжения и абсолютного значения его постоянной составляющей не должна быть более 500 В.

При работе без пробника прибор имеет входное сопротивление 50 Ом, поэтому необходимо вносить в результаты измерения поправки, учитывающие выходное сопротивление источника сигнала, а также КСВ и потери в соединительном кабеле. Необходимо учитывать, что прибор без пробника имеет открытый для постоянного напряжения вход.

При необходимости можно использовать разделительный конденсатор, выдерживающий соответствующее напряжение. Мгновенное значение напряжения любой полярности на входе без пробника не должно превышать 1,25 В.

Работа прибора при измерении напряжения произвольной формы частотой до 25 МГц проверена с помощью генератора АКИП3409/4. Форма сигнала при этом была синусоидальной, треугольной, пилообразной и прямоугольными импульсами с коэффициентом заполнения 0,1...0,5.

Работа прибора при измерении напряжения синусоидальной формы частотой до 100 МГц проверена с помощью генератора СГ-1, нагруженного резистором сопротивлением 100 Ом.

В таблице приведены результаты определения относительной погрешности измерения напряжения сигнала синусоидальной формы с различной частотой, выраженной в процентах от установленного предела измерения. В качестве образцового был использован милливольтметр В7-26.

Таблица частот

Рис. 16. Таблица частот.

Печатные платы - Скачать.

Д. Молоков, г. Нижний Тагил Свердловской обл. Радио-05-19.

Литература:

  1. Попов В. С., Желбаков И. Н. Измерение среднеквадратичного значения напряжения. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
  2. Гуревич М. Преобразователи сигналов для СВЧ-вольтметров и ваттметров. - Электроника: НТВ, 2007, № 4, с. 22-28.
  3. Коломбет Е. А. Таймеры. - М.: Радио и связь, 1983.

1 98 Вольтметры
вольтметр измерения высокая частота
Комментарии (2):
#1 Дмитрий Молоков Апрель 28 2020
+3

Добрый день!
Я автор статьи.
Замените, пожалуйста,
"структураня" на "схема соединений", а также "ареттир" на "арретир".

#2 root Апрель 28 2020
+2

Здравствуйте, Дмитрий. Уже исправлено. Спасибо!

Написать комментарий:

cashback