Линейный детекторный вольтметр

Линейный вольтметр служит для измерения средневыпрямленного значения переменного напряжения за период – Uср.в.

Детекторный вольтметр средневыпрямленного значения строится по мостовой схеме.

Рисунок 5.1.6 Принципиальная схема линейного вольтметра

Диоды Д1 – Д4 выполняют роль двухполупериодного выпрямителя. МЭП включен в диагональ моста. Благодаря диодам, ток в диагонали МЭП имеет одно направление.

Рисунок 5.1.7 График тока в диагонали моста линейного вольтметра

Подвижная часть магнитоэлектрического прибора обладает механической инерцией, при частотах 10-20 Гц не успевает реагировать на мгновенные значения вращательного момента, реагируя только на его среднее значение. Таким образом, отклонение стрелки МЭП пропорционально среднему значению переменного тока за период.

Используя закон Ома, шкалу МЭП в данном случае можно отградуировать в средних значениях выпрямленного напряжения - Uср.в.

Добавочные резисторы r_доб служат для получения линейной вольт-амперной характеристики, то есть зависимости между значением измеряемого напряжения и величиной тока в цепи индикатора в рабочем диапазоне измерения.

Рисунок 5.1.8 Вольт-амперная характеристика линейного вольтметра

Для правильного определения измеряемого напряжения необходимо знать правило градуировки аналоговых вольтметров. Это правило справедливо для линейных, пиковых и квадратичных вольтметров со стрелочными индикаторами.

Коэффициент градуировки линейного вольтметра рассчитывается следующим образом:

- показание вольтметра соответствует действующему напряжению синусоидального сигнала

- определим соотношение между средневыпрямленным и действующим значением напряжения синусоидального сигнала

- соответственно, показание вольтметра соответствует следующему значению

- для периодических сигналов произвольной формы коэффициент градуировки сохраняется

- соответственно, по показанию линейного вольтметра можно рассчитать средневыпрямленное напряжение