Цифров волтметър: видове, схема, описание

Цифровият волтметър е доста популярно устройство. Тя е предназначена единствено за определяне на наличното напрежение електрическа верига. Цифров волтметър може да бъде свързан по два начина. В първото изпълнение, той е инсталиран паралелно на веригата. Вторият метод включва свързване на устройството директно към източника на електричество. Особеността на цифровите волтметри е лекотата на използване. Освен това те имат доста голям показател за вътрешно съпротивление. Това е изключително важно, тъй като този параметър влияе на точността на устройството.

Какви видове има?

Всички волтметри могат да се разделят по вид на измерената стойност. Основните видове устройства се разглеждат като DC и AC. Първият тип, от своя страна, е разделен на изправител, както и на квадратични устройства. Освен това има импулсни волтметри. Отличителната им характеристика е измерването на радио импулсни сигнали. В този случай, измерването на напрежението, те могат да провеждат както пряк, така и променлив ток.

Верига за цифров волтметър

Обикновената верига за цифров волтметър се основава на дискретни стойности. Важна роля в него играе входното устройство. В този случай устройството за управление взаимодейства с цифровата единица за четене в десетични числа. Особеност на входното устройство е делител за високо напрежение. Ако работата се свежда до дефиницията AC, тогава той работи като нормален конвертор. В този случай изходът е постоянен ток

По това време централният блок е включен в аналогов сигнал. В тази система тя е представена под формата на цифров код. Процесът на преобразуване е характерен не само за волтметри, но и за мултиметри. Някои модели устройства използват двоичен код. В този случай, процесът на получаване на сигнала е значително опростен и конвертирането е много по-бързо. Старите модели волтметри работят изключително с десетични числа. В този случай стойността на измерването е записана. Освен това, дигиталната верига на волтметъра има централно устройство, което отговаря за всички важни компоненти на устройството.

Цифрови преобразуватели на волтметър

Към днешна дата има много различни видове преобразуватели, които са монтирани в волтметри. Най-често срещаните модели са времеви импулси. Освен това има и кодови импулсни преобразуватели.

Отличителна черта на тях от други устройства е възможността да се извършва балансиране един по един. По това време, импулсните честотни модели нямат такава привилегия. Въпреки това, те могат да се използват за пространствено кодиране и това може да бъде изключително важно в някои изследвания. Това е особено вярно за измерване на напрежение в затворени електрически вериги.

Собствени Волтметри

Волтметърът (цифров) го прави сам. На първо място е избран детектор, който е предназначен да определи средната ректифицирана стойност. В този случай, като правило се инсталира в близост до AC конвертора. Детекторът за минимално напрежение се определя от 100 MV, но някои модели могат да разпознаят силата на тока до 1000 MV. Освен това, за да направите волтметър (цифров) със собствените си ръце, ще ви е необходим транзистор, който влияе на чувствителността на устройството, а именно неговия праг. Свързан е с нивото на амплитудата на квантовото напрежение. Чувствителността на устройството също влияе върху чувствителността. Ако напрежението е по-малко от 100 MW, тогава нивото на съпротивление със сигурност ще се увеличи и може евентуално да достигне до 10 ома.

Съпротивление на електрическата верига

Съпротивлението, което се формира в системата, зависи от броя на символите в веригата. В този случай трябва да се разбере, че скалите на волтметрите могат да бъдат много различни. Съотношението на измерената стойност е право пропорционално на напрежението. Освен това, трябва да се вземе под внимание и устойчивостта на шум, която също влияе на устойчивостта на устройството. Тук трябва да се отбележи, че цифровият вграден волтметър има големи амплитуди.

В този случай той оказва голямо влияние върху възникването на смущения във веригата. Най-честата причина за остър скок се счита за неизправност на захранването. В този случай средната честота на устройството може да бъде нарушена. Така на входа на веригата има, например, 50 Hz, а изходът е 10 Hz. В резултат на това се оформя съпротивление в свързващия проводник. Постепенно това води до изтичане и се случва на мястото, където се намират терминалите. В този случай проблемът може да бъде решен чрез заземяване на този сайт. В резултат на това шумът отива към входната верига и честотата в устройството се стабилизира.

Грешки при измерването

Грешката в измерването на волтметъра е пряко свързана с източник на енергия. В същото време трябва да се вземе предвид напрежението на изхода. Най-често смущенията от общ тип променят параметрите на съпротивлението. В резултат на това тази цифра може значително да намалее. Към днешна дата има три доказани начина за справяне с всички видове смущения във волтметри. Първата техника е да се използват екранирани проводници. В този случай, входът на електрическата верига е много важен, за да се изолира от оборудването.

Вторият начин е да имаме интегриращ елемент. В резултат на това периодът на интерференция може да бъде значително намален. И накрая, инсталирането на специални филтри на волтметри се счита за последна стъпка. Тяхната основна задача е да увеличат съпротивлението в електрическата верига. В резултат на това амплитудата на смущенията на изхода след блока е значително намалена. Трябва също да се отбележи, че много конверторни системи могат значително да увеличат скоростта на измерване. Въпреки това, с подобрена производителност, точността на регистриране на данни намалява. В резултат на това такива преобразуватели могат да причинят голям шум в електрическата верига.

Кодовите импулсни волтметри

Цифровият волтметър с кодово импулсно действие работи по един битов балансиращ принцип. В този случай методът на измерване на напрежението на компенсация е приложим за тези устройства. Процесът на изчисление на свой ред се извършва с помощта на прецизен разделител. Освен това се изчислява еталонното напрежение в електрическата верига.

Като цяло компенсираният ток има няколко нива. Според квантовата теория смятането се произвежда в двоично-десетичната система. Ако използвате двуцифрен цифров волтметър за автомобил, тогава се открива напрежение до 100 V. Целият процес се извършва от команди. Специално внимание в работата заслужава сравнение на напреженията. Тя се основава на принципа на управляващите импулси и те възникват в системата през определени интервали от време. В същото време е възможно да се превключи съпротивлението на един разделител.

В резултат на това изходът променя честотната граница. В същото време е възможно да се свърже отделно устройство за сравнение на индикаторите. Основното нещо е да не забравяме да вземем предвид размера на разделителя в линка. В този случай сигналът на устройството може да не бъде приет. В резултат на това данните могат да се сравняват по ключови позиции. Всъщност те са код, който се чете от волтметър.

Опростена диаграма на импулсно-токов амперметър

Цифровият амперметър за постоянен волтметър може схематично да бъде представен като взаимодействащи елементи на електрическа верига. Най-важното е входното устройство, което играе ролята на източник на референтно напрежение. По този начин прецизният разделител е свързан към референтното устройство.

От своя страна механизмите на цифровото отчитане показват съпротивлението на електрическата верига. Освен това, устройствата за управление могат да взаимодействат директно с входното устройство и да правят сравнения на индикаторите за напрежение в мрежата. Най-простият процес на измерване може да бъде представен като тежести. В този случай системата често се проваля. Те са свързани най-вече поради неправилно сравнение.

Точност на измерване

Точността на измерване на амперметър за волтметър е пряко свързана със стабилността на еталонното напрежение. Освен това трябва да се вземе предвид прагът на прецизния разделител във входното устройство. Защитата от смущения във веригата също се взема предвид. За това в самото начало на електрическата верига има филтър. В резултат на това качеството на лабораторната работа може значително да се подобри.

Волтметри с времеви импулсни видове преобразуватели

Тези видове волтметри използват специални преобразуватели, които измерват напрежението само в определени интервали от време. Това отчита пулсиращите колебания в електрическата верига. Освен това се изчислява средната честота на напрежението в системата. За да се стабилизира, като правило се използва дискретен сигнал, който се изпраща от изхода на конвертора.

В този случай броените импулси могат да бъдат значително намалени. Много фактори влияят на грешката в измерването на волтметрите. На първо място това се отнася до вземането на проби от сигнали. Също така проблемът може да е в честотната нестабилност. Свързан е с прага на чувствителност на електрическата верига. В резултат на това, сравнението на напрежението на устройството е нелинейно.

Амперметър с обикновен волтметър с преобразувател

Цифров амперметър с волтметър честотен конвертор задължително включва генератор, който следи промените на напрежението в електрическата верига. Когато това измерване се извършва на етапи на интервали. Генераторът в електрическата верига се използва линеен тип. За сравнение на данните в устройството има спусък. От своя страна, за да се изчисли честотата, е важно да се използва брояч, който получава дискретен сигнал. Това се случва на изхода на волтметър-амперметър на преобразувателя. Това отчита величината на ограничаващото напрежение.

На входа на волтметър-амперметър директно се подава информация. На този етап се извършва процесът на сравнение и когато възникне импулс, системата фиксира нулевото ниво. Директно сигнала в волтметър-амперметър удари спусъка, и резултатът е положително напрежение на изхода. Импулсът се връща в първоначалното си положение само след сравняване на устройството. Това отчита всички промени в ограничителната честота, които са се формирали за даден период от време. Коефициентът на преобразуване също се взема предвид. Изчислява се въз основа на индикатора за сила на сигнала.

Освен това формулата има броещ импулс, който се появява на изхода на генератора. В резултат на това напрежението може да се показва само ако има някои колебания в електрическата верига. В крайна сметка, сигналът трябва да достигне до изходното задействане и да се разглежда там. Броят на импулсите се записва в волтметър-амперметър. В резултат на това, индикаторът се задейства, което показва наличието на напрежение.

Волтметри с двойна интеграция

Цифровият двуволтов DC волтметър работи на принципа на периодично повторение. В този случай изходният код се връща автоматично към веригата. Тази система работи изключително с постоянен ток. Честотата се отстранява предварително и се подава към изходното устройство.

Грешките на вземане на проби във волтметри не се вземат предвид. По този начин може да има моменти на несъответствие на броените импулси. В резултат на това в началото и в края на интервала един параметър може да бъде много различен. Обаче, като правило, грешката не е критична поради работата на конвертора.

Особен проблем е шумовите смущения. В резултат на това той може значително да наруши индикатора на стреса. В крайна сметка, той намира своето отражение във величината на импулса, а именно неговата продължителност. Така при цифровите волтметри тези типове не са много популярни.