1.8 Правила подключения электронного вольтметра к измеряемому объекту
Эти
правила обусловлены тем, что отдельные
типы электронных вольт-метров имеют
различные схемные решения входного
устройства. В одних вольтметрах входное
устройство выполняется симметричным,
а в других (по-следнее чаще) несимметричным.
При несимметричном входе один из входных
зажимов вольтметра соединяется с
корпусом прибора и имеет определённую
маркировку. Этот зажим имеет значительную
(несколько сот пикофарад) пара-зитную
ёмкость
относительно земли. Выход источников
измеряемых напря-жений также часто
бывает несимметричным. Поэтому зажимы
вольтметра и из-меряемого объекта должны
быть подключены по схеме, приведённой
на рис. 15.
Рис. 15. Схема присоединения вольтметра к измерительному генератору
В этом случае потенциалы зажимов 2; 4 уравниваются и паразитные ём-кости закорачиваются.
В случае отсутствия закоротки 2–4 и ошибочного соединения зажимов
1–4
и 2–3 между собой измеряемый объект,
например измерительный генератор, будет
дополнительно нагружен
и его выходное напряжение исказится
(нарушается нормальная работа).
-
Если вольтметр имеет два входных зажима, изолированных от корпуса,
с
маркировкой +U
и
,
то следует к зажиму
подключать от измеряемого объекта
провод с более низким потенциалом, чем
к зажиму +U.
Таким вольтметром (с симметричным
входным устройством) можно измерять
напряжение между точками, не соединёнными
с заземлённым корпусом, в котором
размещён измеряемый объект.
1.9 Основные выводы
Переменное напряжение характеризуется пиковым (амплитудным), сред-ним, средневыпрямленным и среднеквадратическим (эффективным, действу-ющим) значениями. Изменение формы напряжения приводит к изменениям его значения. Вольтметры в зависимости от используемого детектора фактически измеряют то или иное значение напряжения: пиковое, СКЗ, СВЗ. Однако шкалы подавляющего большинства вольтметров градуируют в СКЗ на синусоидаль-ном напряжении. Исключение составляют импульсные вольтметры, которые градуируются в пиковых значениях.
На практике возникает необходимость определять с помощью любого вольтметра любое значение напряжения при несинусоидальной форме напря-жения. Показание вольтметра типа ПАЗ пропорционально амплитуде измеря-емого сигнала, делённому на коэффициент амплитуды синусоидального напря-жения =1,41. Следовательно, если показание этого вольтметра умножим на =1,41, то получим пиковое значение напряжения при любой форме кривой напряжения. Показание вольтметра типа СВЗ пропорционально СВЗ измеряе-мого сигнала, умноженному на коэффициент формы синусоидального напряже-ния =1,11, т.е., если показание этого вольтметра разделим на =1,11, то получим средневыпрямленное значение напряжения при любой форме кривой напряжения.
Рассмотрим порядок корректировки показания вольтметра для получения различных значений напряжения при несинусоидальном напряжении с извест-ными значениями и . Например, измеряем напряжение несинусоидальной формы вольтметром типа ПАЗ. Требуется получить среднеквадратическое и средневыпрямленное значения напряжений. Сначала определим значение пи-ковое, т.е. то, которое данный вольтметр измеряет. Пиковое значение находим, умножая показание на коэффициент амплитуды синусоидального напряжения ( =1,41). Зная одно из значений переменного напряжения, другие два значе-ния можно найти по и данного несинусоидального напряжения (табл. 3). К сожалению, это будут уже косвенные измерения: необходимо показание вольтметра умножать на некоторый множитель.