Цифрові імпульсні вольтметри

Принцип побудови цифрових імпульсних вольтметрів базується на порівнянні максимального значення вимірюваної імпульсної напруги зі зразковою напругою (постійною або змінною). Існує 2 типу вольтметрів:

1. Цифрові імпульсні вольтметри прямого перетворення будуються за розімкненою схемою. Залежно від допустимої похибки дискретності задається певне число (сітка) рівнів зразкової напруги. Якщо необхідно отримати максимальну швидкодію, (наприклад, при вимірюванні амплітуд дуже коротких одиничних імпульсів) вимірювана напруга порівнюється не послідовно з кожним з цих рівнів, а послідовно-паралельно або паралельно (див. підр. 7.2).

2. Цифрові імпульсні вольтметри зрівноважування (або компенсаційні) мають замкнену структурну схему. Принцип їх дії полягає в компенсації вимірюваного максимального значення (амплітуди) імпульсів зразковою кусково-східчастою напругою, яка змінюється рівними сходинками. Структурна схема і часові діаграми роботи такого ЦВ для вимірювання амплітуди періодичної послідовності прямокутних імпульсів наведені на рис. 7.24.

 
 

 


Рис.7.24. Цифровий імпульсний вольтметр зрівноважування:

а – структурна схема; б, в – часові діаграми

 

У положенні I аналогового комутатора S через широкосмуговий підсилювач на вхід 1 компаратора (рис. 7.24, а) подається послідовність прямокутних імпульсів з періодом Т (рис. 7.24, б) і амплітудою . Зразкова (компенсаційна) напруга на виході керованого джерела зразкової напруги має деяке постійне значення >. Блок керування з моменту появи сигналу Пуск переводить джерело зразкової напруги в робоче положення, при якому його вихідна напруга повільно зменшується за лінійним законом (рис. 7.24,б). Вона подається на вхід 2 компаратора. В момент часу , коли зразкова напруга дорівнює амплітуді прямокутних імпульсів, компаратор формує сигнал. Цим сигналом блок керування переводить комутатор S у положення II, подаючи через підсилювач на вхід 1 компаратора нульовий потенціал, одночасно джерело зразкової напруги - в режим рівномірно-східчастої зміни зразкової напруги , а також відкриває часовий селектор для проходження тактових імпульсів до джерела зразкової напруги і блока індикації.З появою кожного тактового імпульсу (рис. 7.24, в) зразкова напруга зменшується однаковими сходинками (рис.7.24,б). Коли зразкова напруга досягає нульового потенціалу (момент часу ). блоком керування часовий селектор закривається. До блока індикації потрапляє імпульсів. Результат вимірювання .

Нормування похибки вимірювання таких вольтметрів здійснюється з указанням характеристик параметрів імпульсів.