Вольтметр середньоквадратичної напруги

Вольтметр середньоквадратичної напруги, що містить послідовно з'єднані масштабний перетворювач, широкосмуговий підсилювач, лінійний перетворювач середньоквадратичної напруги, відліковий пристрій, який відрізняється тим, що в нього додатково введено перетворювач амплітудної напруги, компаратор, джерело опорної напруги, індикатор перевантаження, високочастотний 3 через допоміжний лінійний перетворювач середньоквадратичної напруги з'єднаний з першим входом дільника напруг, другий вхід якого з'єднаний з виходом лінійного перетворювача середньоквадратичної напруги, а вихід з індикатором частотної похибки, вихід перетворювача амплітудної напруги з'єднано з першим входом компаратора, до другого входу якого під'єднано джерело опорної напруги, а вихід з компаратора під’єднано з індикатором перевантаження. На кресленні представлена структурна схема вольтметра СКН. Вольтметр СКН містить масштабний перетворювач 1, широкосмуговий підсилювач 2, лінійний перетворювач СКН 3, відліковий пристрій 4, перетворювач амплітудної напруги 5, компаратор 6, джерело опорної напруги 7, індикатор перевантаження 8, високочастотний підсилювач 9, допоміжний лінійний перетворювач СКН 10, дільник напруги 11, індикатор частотної похибки 12. Перетворювач амплітудної напруги 5, компаратор 6 з джерелом опорної напруги 7 призначені для визначення амплітуди вхідної напруги і сигналізації (блок 8) про її перевищення допустимого значення для широкосмугового підсилювача 2. Високочастотний підсилювач 9, допоміжний лінійний перетворювач СКН 10, дільник напруги 11 призначені для визначення потужності вищих гармонік вхідної напруги, що вийшли за межі робочої смуги АЧХ широкосмугового підсилювача 2 і оцінки викликаної при цьому похибки на індикаторі частотної похибки 12. Запропонований вольтметр СКН функціонує таким чином. Вхідна напруга U(t), проходить через масштабний перетворювач 1, широкосмуговий підсилювач 2 і з'являється на вході лінійного перетворювача U СКН З, де перетворюється в постійну напругу 1 за середньоквадратичним значенням. Значення даної напруги висвітлюється на індикаторі 4. Робоча смуга частот АЧХ блоків 1, 2 обмежена верхньою нормованою частотою fв. Якщо частоти вищих гармонік спектрально насиченої напруги U (t) перевищують fв, то вони не перетворюються блоком 3 і при цьому виникає частотна похибка від неукладоємості спектру вхідної напруги U(t) в задану смугу частот. В той же час вищі гармоніки, частоти яких перевищують fв, підсилюються високочастотним підсилювачем 9 і перетворюються в 46114 4 постійну напругу U 2 допоміжним лінійним перетворювачем СКН 10. Діапазон частот високочастотного підсилювача 9 починається з частоти fв і в декілька разів перевищує її. Відношення U1 - на виході дільника напруг U2 11 є частотною похибкою вольтметра і індукується блоком 12. Це корисна інформація для оператора, яка дозволяє уникнути промахів при вимірюванні, оцінити ситуацію і ввести поправку для зменшення частотних похибок. При вимірюванні СКН імпульсних сигналів, що мають значний коефіцієнт амплітуди, може з'явитися похибка із-за обмеження амплітуди сигналу в широкосмуговому підсилювачі 2, яка має утаємничений характер. Для того, щоб відвернути такий режим, в даному вольтметрі передбачено індикатор перевантаження 8 з блоками 5, 6, 7. При перевищенні амплітуди вхідної напруги нормованого значення для широкосмугового підсилювача 2 спрацьовує компаратор 6 і на індикаторі 8 - з'являється сигнал перенавантаження, яким може скористатись оператор для зменшення U(t) або коефіцієнта передачі масштабного перетворювача 1 і таким чином уникнути значних похибок або навіть промахів при вимірюванні напруг спектрально насичених сигналів. Реалізація нових блоків 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 в складі запропонованого вольтметра СКН не викликає труднощів, вони можуть бути створені на звичайних електронних елементах і мікросхемах. Так, наприклад, високочастотний підсилювач 9 може бути реалізований на мікросхемі АД 8045 зі смугою пропуску до 1 Ггц (нерівномірність АЧХ ±3 дБ). В якості допоміжного лінійного перетворювача СКН 10 можна застосувати мікросхему АД 8361, що функціонує в діапазоні частот до 2,5 Ггц. Дільник двох напруг 11 легко реалізується на мікросхемах 525ПСЗ, АД 534 або інших. Таким чином для реалізації вольтметрів СКН в діапазоні частот (0-f- 300) МГц за даною корисною моделлю не існує технічних проблем. Джерела інформації: 1. Попов B.C., Желбанов И.Н. Измерение среднеквадратического значения напряжения. М.: Энергостомиздат., 1987 - 120 с. 2. Измерение в электронике:Справочник под. ред. В.А. Кузнецова, М.: Энергостомиздат, 1987 510 с. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 46114 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601