Метрология и стандартизация

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

• Реферат

  Метрология и стандартизация

  От 250 руб

• Контрольная работа

  Метрология и стандартизация

  От 250 руб

• Курсовая работа

  Метрология и стандартизация

  От 700 руб

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Метроло́гия — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.

Метрология состоит из трёх основных разделов:

• Теоретическая или фундаментальная — рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
• Прикладная — изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
• Законодательная
  — устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Стандартиза́ция — деятельность по разработке, опубликованию и применению стандартов, по установлению норм, правил и характеристик в целях обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости и качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии, единства измерений, экономии всех видов ресурсов, безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций, обороноспособности и мобилизационной готовности страны.

Стандартизация направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач.

За реализацию норм стандартизации отвечают органы стандартизации, наделенные законным правом руководить разработкой и утверждать нормативные документы и другие правила, придавая им статус стандартов.

В области промышленности стандартизация ведет к снижению себестоимости продукции, поскольку:

• позволяет экономить время и средства за счет применения уже разработанных типовых ситуаций и объектов;
• повышает надежность изделия или результатов расчетов, поскольку применяемые технические решения уже неоднократно проверены на практике;
• упрощает ремонт и обслуживание изделий, так как стандартные узлы и детали — взаимозаменяемые (при условии, что сборка осуществлялась без пригоночных операций).

На нашем сайте предоставлены учебные материалы для студентов, по метрологии и стандартизации. Суммарно около

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Расчет стоимостиГарантииОтзывы

Разработка цифрового вольтметра двойного интегрирования с точностью до 0,003 процента

Другие предметы \ Электронные устройства в железнодорожном транспорте, телемеханике и связи

Страницы работы

25 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

АННОТАЦИЯ

Курсовой проект «Разработка цифрового вольтметра»  является заключительным этапом изучения дисциплины «Электронные устройства в железнодорожном транспорте, телемеханике и связи» для студентов специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте».

В данном курсовом проекте разработан цифровой вольтметр с двойным интегрированием. Разработанный цифровой вольтметр позволяет измерять напряжение  постоянного тока от -1000 до 0 вольт с точностью до 0,003%. Основная элементная база цифрового вольтметра — цифровые микросхемы КМОП-структуры.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап научно-технического прогресса характеризуется внедрением принципиально новой техники. Одним из главных направлений технического развития является цифровая техника. Цифровые вольтметры составляют большую группу цифровых измерительных приборов. На их основе строятся мультиметры, позволяющие измерять токи, напряжения, сопротивления, временные интервалы, отношения двух напряжений, частоту переменного напряжения и т.д.

Цифровыми называют такие измерительные устройства, в которых измеряемая величина автоматически в результате квантования и цифрового кодирования представляется кодовым сигналом, выражающим значение этой величины.

Цифровые вольтметры обладают следующими достоинствами:

высокой точностью измерения напряжения;

широким диапазоном измерений;

высокой чувствительностью;

отсчетом в цифровой форме;

быстродействием;

возможностью автоматического выбора предела измерения;

возможностью вывода результата измерения на интерфейсную шину и включения в состав измерительного комплекса.

Благодаря своим высоким характеристикам цифровые вольтметры находят широкое применение в различных областях промышленности, в частности на железнодорожном транспорте.

1 СТРУКТУРНА Я СХЕМА ЦИФРОВОГО ВОЛЬТМЕТРА

Структурная схема цифрового вольтметра приведена на рисунке 1.1, а временные диаграммы, поясняющие его работу, на рисунке 1.2.

Принцип действия цифрового вольтметра с двойным интегрированием заключается  в преобразовании измеряемого напряжения в пропорциональный ему интервал времени, который заполняется счетными импульсами.

 Цикл образования Ти состоит из двух равных интервалов времени Т1 и Т2. В начале цикла устройство управления вырабатывает прямоугольный импульс калиброванной длительности Т1, который подаётся на адресный вход электронного переключателя. Поэтому в течение интервала Т1, с входного устройства через электронный переключатель на вход интегратора подаётся измеряемое напряжение.

Начинается первый такт интегрирования «вверх»,    при котором выходное напряжение интегратора возрастает по линейному закону:

                 ,

где   RC — постоянная времени интегрирования,

          Ux — измеряемое напряжение.

Если измеряемое напряжение будет более заданного предела или оно будет обратной полярности, то сработает устройство защиты от перенапряжения и индикации неправильной полярности.

Второй такт интегрирования начинается с подачей устройством управления на адресный вход электронного ключа калиброванного импульса длительностью Т2. С подачей этого импульса электронный переключатель отключает от входа интегратора измеряемое напряжение и подключает опорное, имеющее противоположную полярность входному напряжению.

В течение второго такта интегрирования «вниз», который начинается с этого момента, напряжение на выходе интегратора линейно убывает:

                        ,   

             где     Uoп — опорное напряжение,

                         Т1   — длительность первого такта интегрирования,

                         t2   — время окончания второго такта интегрирования. В этот момент на выходе интегратора напряжение становится равным нулю,  и  поэтому  сработает  устройство   сравнения,  на выходе  которого появится  сигнал логического  нуля.  Этим   сигналом  временной  селектор отключит генератор счетных импульсов от счётчика, который был включён тем же импульсом управляющего устройства , что и подключён к входу интегратора источник  опорного   напряжения.  Т.о.   счетчик  подсчитывает импульсы в течении второго такта интегрирования (от tl до t2). За время второго такта счетчик подсчитает Nx импульсов:

Nx=Tx/To,

где Тх — длительность второго такта интегрирования,

       То — период импульсов генератора счетных импульсов.

Подсчитанное количество импульсов, т.е. число, будет помещено в регистр для хранения, и пройдя через дешифратор отобразится на цифровом индикаторе   в   виде   привычного   десятичного   числа,   которое   и   будет показывать измеренное напряжение.

Рисунок 1.1  – Структурная схема вольтметра с двойным интегрированием.

Рисунок 1.2  – Графики, поясняющие принцип работы вольтметра с двойным интегрированием.

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Выбери свой ВУЗ

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Уважаемый посетитель!

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на скачивание — внизу страницы.

Генераторный вольтметр Принцип и конструкция

Устройства для измерения высокого напряжения используют принцип генерации, когда запрещена нагрузка источника (например, генераторы Ван де Граафа и т. д.) или когда следует избегать прямого подключения к источнику высокого напряжения. Принцип и конструкция генерирующего вольтметра представляет собой генератор электростатического напряжения с переменным конденсатором, который генерирует ток, пропорциональный приложенному внешнему напряжению. Устройство приводится в действие внешним синхронным двигателем или двигателем с постоянной скоростью и не потребляет мощность или энергию от источника измерения напряжения.

Принцип действия:

Заряд, хранящийся в конденсаторе емкостью C, определяется выражением q = CV. Если емкость конденсатора изменяется со временем при подключении к источнику напряжения V, ток через конденсатор,

Для постоянного тока напряжения dV/dt = 0. Отсюда

.0003

(i _м  – пиковое значение тока). Действующее значение тока определяется как:

постоянная угловая частота ω ток пропорционален приложенному напряжению V. Чаще всего генерируемый ток выпрямляется и измеряется счетчиком с подвижной катушкой. Принцип и конструкция генерирующего вольтметра могут использоваться для измерения напряжения переменного тока также при условии, что угловая частота ω равна или равна половине частоты питающей сети.

Генераторный вольтметр Принцип и конструкция с вращающимся цилиндром состоит из двух электродов возбуждения и вращающегося двухполюсного якоря, приводимого в движение синхронным двигателем с постоянной скоростью n. переменный ток ток, протекающий между двумя половинами якоря, выпрямляется коммутатором, среднее арифметическое которого можно рассчитать из:

Для симметричного напряжения C _мин  = 0. Когда напряжение несимметрично, один из электродов заземлен. и С _мин  имеет конечное значение. Коэффициент пропорциональности n/30. ΔC определяется калибровкой.

Это устройство можно использовать для измерения переменного тока. напряжения при условии, что скорость приводного двигателя составляет половину частоты измеряемого напряжения. Таким образом, четырехполюсный синхронный двигатель с частотой вращения 1500 об/мин подходит для частоты 50 Гц. Для измерения пикового значения фазовый угол двигателя также должен быть отрегулирован таким образом, чтобы C _max и пиковое значение возникали в один и тот же момент.

Генераторный вольтметр Принцип и конструкция используют вращающиеся секторы или лопасти для изменения емкости. На рис. 7.4 приведена принципиальная схема генераторного вольтметра. Источник высокого напряжения подключен к дисковому электроду S ₃ , который находится на фиксированном расстоянии от оси других электродов низкого напряжения S ₀ , S ₁ и S ₂ . Ротор S ₀  приводится в движение с постоянной скоростью синхронным двигателем с подходящей скоростью (1500, 1800, 3000 или 3600 об/мин). Лопасти ротора S ₀  вызывают периодическое изменение емкости между изолированным диском S ₂ и в.в. электрод S ₃ . Форма и количество лопастей S ₀  и S ₁  сконструированы таким образом, что они вызывают синусоидальное изменение емкости. Сгенерированный переменный ток ток через сопротивление R выпрямляется и считывается прибором с подвижной катушкой. Усилитель необходим, если емкость шунта велика или для подключения к выпрямителю и измерителю используются более длинные провода. Прибор калибруется с использованием делителя потенциала или сферического зазора. Шкала измерителя является линейной, и ее диапазон может быть расширен путем экстраполяции. Типичные калибровочные кривые принципа и конструкции генераторного вольтметра приведены на рис. 7.5а и б.

Преимущества генераторных вольтметров:

• без нагрузки источника по счетчику,
• без прямого подключения к высоковольтному электроду,
• шкала линейная и расширение диапазона легко, а
• Очень удобный инструмент для электростатических устройств, таких как генератор Ван де Граафа и ускорители частиц.

Недостатки генераторных вольтметров:

• Требуют калибровки,
• Требуется тщательная конструкция, громоздкий инструмент, требующий вспомогательного привода, и

Электростатический вольтметр

Принцип работы — руководство по электротехнике

Электростатические вольтметры основаны на том факте, что между заряженными пластинами или объектами существует электрическая сила (притяжение или отталкивание).

Электростатический вольтметр представляет собой воздушный конденсатор; одна пластина закреплена, а другая, соединенная с указателем, может свободно вращаться на подшипниках с драгоценными камнями.

Когда п.д. измеряемый элемент приложен к пластинам, электрическая сила между пластинами создает отклоняющий момент. Под действием отклоняющего момента подвижная пластина перемещается и вызывает отклонение стрелки, указывающее на измеряемое напряжение.

Такие приборы можно использовать для измерения как постоянного, так и переменного напряжения.

Типы электростатических вольтметров

Существует три типа электростатических вольтметров, а именно. :

1. Тип диска с притяжением — обычный диапазон от 500 В до 500 кВ
2. Квадрантный тип — обычный диапазон от 250 В до 10 кВ
3. Многоклеточный тип — обычный диапазон от 30 В до 300 В

Следует отметить две особенности электростатических вольтметров. Во-первых, отклоняющий момент очень мал для низких напряжений. По этой причине они не очень чувствительны для измерения малых напряжений.

Во-вторых, прибор доступен только для измерения p.d., то есть в качестве вольтметра. Его нельзя использовать в качестве амперметра, потому что, когда он используется в качестве амперметра, на приборе будет напряжение в несколько милливольт. Это чрезвычайно маленькое p.d. недостаточно для создания какого-либо отклоняющего момента.

Вольтметр с притянутым диском

Рисунок 1

На рис. 1 показана упрощенная схема электростатического вольтметра с притянутым диском. Он состоит из двух грибовидных пластин A и B, , каждая из которых установлена ​​на изолированном основании.

Пластина В неподвижна, а пластина А (отрицательная, для постоянного напряжения) имеет подвижную центральную часть – притягивающий диск. Подвижная пластина A прикреплена к горизонтальному стержню, подвешенному на двух полосах из фосфористой бронзы.

Когда п.д. измеряемый объект прикладывается к пластинам, пластина A перемещается к неподвижной пластине B и приводит в действие указатель посредством шкива или рычажного механизма. Управляющая сила обеспечивается силой тяжести, а демпфирующая сила — воздушной заслонкой.

Если пластины расположены слишком близко друг к другу или приложенное напряжение слишком велико, может возникнуть искровой разряд. Для предотвращения такой возможности в схему включен балластный резистор. Функция этого резистора заключается в ограничении тока в случае возникновения искрения.

Если приложенное напряжение меняет полярность, происходит одновременная смена знака заряда на пластинах, так что направление отклоняющей силы остается неизменным. Таким образом, таких приборов можно использовать как для постоянного тока, так и для постоянного тока. и ac . измерения.

Теория : Сила притяжения F между заряженными пластинами определяется выражением ;

Где,

x = расстояние между пластинами

C = емкость между пластинами

В = приложенное напряжение

Поскольку x всегда мало, dC/dx практически постоянна.

Электростатический вольтметр квадрантного типа

Рисунок 2

На рис. 2 показана упрощенная схема электростатического вольтметра квадрантного типа. Он состоит из легкой алюминиевой лопасти A , подвешенной на струне из фосфористой бронзы посередине между двумя соединенными латунными пластинами BB квадрантной формы. Одна клемма присоединена к неподвижным пластинам BB (плюс для постоянного напряжения), а другая к подвижной пластине A (минус для постоянного напряжения).

Управляющий момент обеспечивается за счет кручения подвесной колонны. Демпфирование обеспечивается трением воздуха за счет движения другой лопасти в частично закрытом коробе.

Рабочий : Когда прибор подключен к цепи для измерения p.d., между пластинами возникает электрическая сила. Следовательно, подвижная лопасть — перемещается между неподвижными пластинами и вызывает отклонение указателя. Стрелка останавливается в положении, когда отклоняющий момент равен управляющему моменту.

Поскольку сила притяжения между подвижной пластиной A и неподвижными пластинами BB прямо пропорциональна (p.d.) ² , прибор можно использовать для измерения как постоянного, так и переменного напряжения. При использовании в сети переменного тока цепи, он считывает среднеквадратичное значение. ценности.

Более прочные, но менее точные вольтметры изготавливаются путем поворота подвижной системы. Из-за трения шарнира поворотные вольтметры менее точны, чем подвесные. По этой причине низковольтные электростатические вольтметры всегда бывают подвесного типа. В поворотных вольтметрах управляющий момент обеспечивается спиральной пружиной.

Основным недостатком квадрантного вольтметра является то, что отклоняющий момент очень мал для низких напряжений. Потому что это также зависит от емкости между пластинами. В квадрантном вольтметре емкость не может быть увеличена, поскольку количество лопастей ограничено пространством. Следовательно, такой прибор не может точно измерять напряжение ниже 250 В.

Эта трудность была преодолена в многоячеистом электростатическом вольтметре, который может считывать до 30 вольт.

Теория :  Емкость Кл между пластинами зависит от отклонения θ, то есть от положения подвижной пластины (или лопасти) А .

Предположим, что в любой момент приложенное переменное напряжение равно v . Электростатическая энергия в этот момент = Cv ² /2

Поскольку емкость между пластинами зависит от отклонения θ, мгновенный отклоняющий момент T’ _d определяется выражением ;

Где V = среднеквадратичное значение. значение переменного напряжения.

Это уравнение в равной степени применимо к постоянному напряжению. Если бы dC/dθ были постоянными, то

T _d = I ²

Следовательно, прибор имеет неравномерную шкалу. Нелинейность шкалы можно скорректировать, сформировав подвижную лопасть A таким образом, чтобы увеличить dC/dθ для малых отклонений и сделать шкалу почти однородной для больших.

Многоэлементный электростатический вольтметр

На рис. 3 показаны детали конструкции многоэлементного вольтметра. По сути, это вольтметр квадрантного типа с той разницей, что он имеет десять подвижных лопастей вместо одной и одиннадцать фиксированных пластин, образующих «ячейки», в которые и из которых перемещаются лопасти.
Подвижные лопасти прикреплены к вертикальному шпинделю и подвешены на проволоке из фосфористой бронзы так, чтобы лопасти могли свободно двигаться, каждая между парой неподвижных пластин.

На нижнем конце шпинделя алюминиевый диск висит горизонтально в масляной ванне и обеспечивает демпфирование крутящего момента за счет жидкостного трения. Управляющий момент создается за счет кручения троса подвески при вращении подвижной системы.

Верхний конец подвесного троса крепится через пружину S к торсионной головке H . Торсионная головка снабжена тангенциальным винтом для установки нуля. Функция тренерской пружины состоит в том, чтобы предотвратить разрыв троса подвески при случайном рывке. Если движущиеся лопасти дергаются вниз, то пружина поджимается настолько, чтобы предохранительная втулка E могла войти в контакт с направляющим упором G до того, как трос подвески будет чрезмерно натянут.

Шкала горизонтальна, если стрелка прямая, но показания можно давать на вертикальной шкале, изгибая стрелку под прямым углом. Принцип работы многоклеточного вольтметра точно такой же, как у квадрантного.

Используя ряд чередующихся неподвижных и подвижных пластин, мы можем увеличить емкость и, следовательно, отклоняющий момент. Следовательно. многоклеточный вольтметр гораздо более чувствителен, чем квадрантный, и может точно измерять низкие напряжения.

Преимущества Электростатические вольтметры

• Их можно использовать как для постоянного тока, так и для постоянного тока. и переменный ток измерения.
• При постоянном напряжении прибор потребляет только начальный зарядный ток, а при переменном напряжении потребляемый переменный ток чрезвычайно мал. Таким образом, они потребляют незначительную мощность от сети. Следовательно, такие вольтметры не изменяют состояние цепи, к которой они подключены.
• В них отсутствуют потери на гистерезис и вихревые токи, так как в их конструкции не используется железо.
• Их показания не зависят от формы волны и частоты.
• На них не влияют блуждающие магнитные поля, хотя электростатические поля могут вызывать значительные ошибки.

Недостатки Электростатические вольтметры

• Рабочее усилие очень мало для низких напряжений, поэтому они особенно подходят для измерения высоких напряжений.
• Поскольку рабочее усилие, как правило, невелико, трудно избежать ошибок, связанных с трением.
• Они дорогие, большие по размеру и ненадежные по конструкции.
• Их шкала неоднородна; теснота в начале шкалы.

Применение Электростатические вольтметры

• Они используются для измерения очень высоких постоянных напряжений, при которых прибор с подвижной катушкой с постоянными магнитами и умножитель не подходят.
• Применяются для измерения прямых низких напряжений, когда необходимо сохранить обрыв цепи.
• Они используются для измерения очень высокого переменного напряжения, когда необходимо избегать использования трансформатора.

Расширение диапазона электростатических вольтметров

Диапазон измерения электростатических вольтметров можно увеличить за счет использования умножителей. Для этой цели используются два типа множителей, а именно.

• Резистивный делитель напряжения – для диапазонов до 40 кВ
• Емкостной делитель потенциала – для диапазонов до 1000 кВ

Первый метод можно использовать как для постоянного, так и для переменного напряжения, тогда как второй метод подходит только для переменного напряжения.

Делитель потенциала сопротивления : Этот делитель состоит из высокоомного элемента с ответвлениями, снятыми в промежуточных точках. Измеряемое напряжение В прикладывается ко всему делителю потенциала, а к его части подключен электростатический вольтметр (сопротивление ). 0005 r в данном случае), как показано на рис. 4.

рис. 4

В на нем такая же доля приложенного напряжения В как сопротивление на нем (т.е. r ) от всего сопротивления (т.е. R ) т.е.

Коэффициент умножения = V/v = R /r

Таким образом, если вольтметр подключен через 1/5 всего сопротивления (т. е. R/r = 5), то измеряемое напряжение В в 5 раз превышает показания вольтметра. Преимущество этого метода в том, что отсутствует шунтирующее действие вольтметра. Недостатком является то, что в делителе сопротивления есть потери мощности.

Емкостной делитель потенциала : В этом методе один конденсатор емкостью C подключается последовательно с вольтметром, а вся цепь подключается к измеряемому напряжению В , как показано на рис. 5.

Рисунок 5

Пусть v вольт будут показаниями вольтметра. Так как напряжение на конденсаторе обратно пропорционально его емкости.