Методы и средства измерения напряжения

Для измерения постоянного напряжения используется или метод непосредственной

оценки, или методы сравнения, в частности нулевой и дифференциальный. Разные

методики измерения напряжения требуют различных принципов построения вольтметров.

Различают измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения. Обобщенные

структурные схемы этих приборов представлены соответственно на рис. 1 и 2. На

рисунках приняты следующие обозначения: n П, П,..., П 1 2 - измерительные

преобразователи; ОУ – отсчетное (регистрирующие) устройство; УС – устройство

сравнения; УУМ – устройство управления мерой; М – управляемая мера; x u - измеряемое

значения напряжения; M u - значение напряжения, воспроизводимое мерой.

Основным различием структурных схем является наличие в схеме приборов

сравнения цепи обратной связи. Структура подобных приборов является замкнутой, при

этом в цепи обратной связи должна формироваться физическая величина, однородная с

измеряемой. В качестве измерительных преобразователей могут применяться делители

напряжения, катодные, эмиттерные или истоковые повторители, усилительные схемы,

преобразователи средневыпрямленных, среднеквадратических и амплитудных значений

напряжения, преобразователи напряжений аналог – цифра и цифра – аналог и др.

При использовании приборов непосредственной оценки значение измеряемой

величины определяют по отсчётному устройству. Прибор предварительно градуируется с

помощью образцовых мер или образцовых измерительных приборов. При нулевом методе

воспроизводимого мерой, добиваются их равенства. Измеряемая величина определяется

значением напряжения меры. Таким образом, величина меры должна иметь возможность

плавной регулировки. В вольтметрах, использующих дифференциальный метод, в общем

случае задача достижения равенства значений измеряемого напряжения и напряжения

меры не ставиться. В этом случае прибор измеряет разность значений этих напряжений и

имеет градуировку в единицах измеряемой величины. Величина меры может быть

постоянной или изменяться дискретно.

Согласно ГОСТ 22261-82 средства измерения напряжений относятся к подгруппе В.

подгруппа в свою очередь на следующие виды:

В1 – приборы для установки или проверки вольтметров;

В2 – вольтметры постоянного напряжения;

В3 – вольтметры переменного напряжения;

В4 – вольтметры импульсного напряжения;

В6 – селективные вольтметры;

В7 – универсальные вольтметры;

В8 – измерители отношения напряжений и (или) разности напряжений;

В9 – преобразователи напряжения.

Помимо деления на виды, вольтметры принято делить на аналоговые и цифровые. В

дальнейшем будут рассмотрены вольтметры постоянного и переменного напряжения,

цифровые и аналоговые.