David Jirka
Analogové elektronické voltmetry
Voltmetry pro měření maximální, efektivní a střední hodnoty.
Princip zesilovač – usměrňovač-měřidlo a usměrňovač-zesilovač-měřidlo
Měřící usměrňovače a zesilovače.
Analogové elektronické voltmetry jsou voltmetry vhodné pro měření nížších hodnot napětí a
vysokých frekvencí.
výhody(oproti elektronickým nebo digitálním):
správné měření signálu s vysokými frekvencemi(kHz, Mhz)
velký vnitřní odpor(M )
velká citlivost
malá vstupní kapacita
nevýhody:
cena, velikost
nutnost použít oddělovací trafo
malá časová stabilita
přesnost obvykle kolem 2,5%
základní rozdělení na zapojení s usměrňovačem před zesilovačem a se zesilovačem před usměrňovačem
Princip zesilovač-usměrňovač-měřidlo a usměrňovač-zesilovač-měřidlo
Nevýhodou tohoto zapojení je nižší citlivost(můžeme měřit jen signály který mají větší hodnotu něž je
propustná hodnota usměrňovače, například u můstkového usměrňovače signály s hodnotou větší než je 1,2V
– v cestě jsou dvě diody). Výhodou jsou malé nároky na frekvenční stabilitu zesilovače – měří už usměrněné
napětí.
Výhodou je velká citlivost, ale jsou tu vysoké nároky na frekvenční stabilitu zesilovače(v rozsahu
MHz).Tedy se tu většinou používají operační zesilovače
Voltmetry pro měření střední hodnoty
(střední hodnota střídavého průběhu=ss složka)
Diodou signál usměrníme do jedné polarity, kondenzátor pak odfiltruje střídavou složku a na měřidlo
pak už prochází jenom stejnosměrná část.
Voltmetry pro měření maximální(špičkové) hodnoty
Tady se kondenzátor nabije na maximální hodnotu, kterou pak měří měřidlo.
Odpor před měřidlem zabraňuje rychlému vybíjení náboje kondenzátoru přes měřidlo.
David Jirka
Voltmetry pro měření efektivní hodnoty
ef. hodnota střízvého napětí = ss napětí, která vyvolá stejné účinky za stejný čas jako měřený střídavý průběh
a) voltmetry s tepelnými převodníky
b) voltmetry s výpočtovými převodníky
a)porovnávání tepelných účinků – porovnávání termočlánkem, jedná se fr. Nezávislý převodník
Ohřev termočlánku jedna vyvolá nějaké stejnosměrné napětí na jeho svorkách. To je porovnaný s napětím
termočlánku 2, který se získá z výstupního stejnosměrného napětí. Napětí na výstupu se mění, dokud nejsou
napětí obou termočlánků stejná – vyrovnají se tepelné účinky stejnosměrného a střídavého napětí.
b)voltmetry s výpočtovými převodníky
ty vycházejí z matematické definice efektivní hodnoty = ∫=
T
STŘ dttu
T
Uef
0
21
)(
Měřící zesilovače
nejčastěji se používají zapojení operačního zesilovače – velká frekvenční stabilita, snadná
konstrukce, velký vstupní odpor.
Častěji se používá neinvertujícího zapojení, protože i když se hůře nastavuje zesílení(protože ve
vztahu pro zesílení u nich je 1+poměr mezi R2 a R1), tak je větší vstupní odpor a navíc nemusíme mít zdroj
záporného napětí.
Měřící usměrňovače
Ty dělíme na aktivní a pasivní. Aktivní i pasivní můžou být jednocestné i dvojcestné. Se schématy
pasivních usměrňovačů se kreslit nebudu a nebudu, stejně se pro zvýšení citlivosti používají aktivní.
Doporučení – u maturity pasivní, páč tam je menší šance se splést.