Voltmeter mit verbesserter Linearität. Schema, Beschreibung

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Voltmeter mit verbesserter Linearität. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Die Linearität der Skala eines einfachen Wechselspannungsvoltmeters kann durch die Verwendung eines Einweggleichrichters auf einem Transistor verbessert werden (Abb. 1). Die vorgeschlagenen Optionen werden als Modifikationen des in „Radio“ 1985 Nr. 11, S. 43, beschriebenen Voltmeters hergestellt. XNUMX.

Voltmeter mit verbesserter Linearität

Das Gerät verwendet ein Mikroamperemeter mit einem Gesamtablenkstrom von 50 μA und einem Schleifenwiderstand von 2 kOhm. Die Obergrenze der Messungen des Voltmeters liegt bei 1 V. Darüber hinaus beträgt der Messfehler aufgrund der Nichtlinearität der Skala im Bereich von 0,2 bis 1 V weniger als 1 % des Endwerts der Skala.

Durch Auswahl eines Widerstands R3 wird das Voltmeter auf die mittlere Markierung der Skala und R1 auf seinen Endwert kalibriert. Die Linearisierung auf der rechten Seite der Skala wird durch den Basisstrom erreicht, der einen Spannungsabfall am Widerstand R2 erzeugt. Dadurch verringert sich die Gleichrichterverstärkung gegen Ende der Skala auf das erforderliche Maß.

Liegt die Messgrenze bei 3 - 5 V und höher, erfolgt der Gleichrichter am besten auf einem Siliziumtransistor. Ein solches Gerät, das auf einem KT3102D-Transistor für eine Grenze von 10 V basiert, weist einen Fehler aufgrund der Nichtlinearität der Skala bei etwa 1 V von etwa 2 % auf und im Bereich von 2 ... 10 V nicht mehr als 0,1 % des endgültiger Skalenwert. Die Parameter der Schaltungselemente haben in diesem Fall folgende Daten: R1 - 20 kOhm. R2 -180 kOhm und R3-62 kOhm.

Ein Voltmeter mit Vollweggleichrichter kann aus Transistoren derselben Struktur hergestellt werden, wie in Abb. 2. Widerstandswert der Widerstände R4. R6 wird vorläufig anhand der Beziehung bestimmt: R < Un2ln, wobei Un die Messgrenze und 1n der Gesamtablenkstrom des Mikroamperemeters ist.

Der Eingangswiderstand dieses Voltmeters ist größer als der einer Vier-Transistor-Brückenschaltung, da hier zwei Basiswiderstände den Messkreis belasten und nicht vier. Ja, und zwei Transistoren derselben Struktur lassen sich leichter aufnehmen.

Mit Hilfe eines zusätzlichen Spannungsteilers ist eine Erweiterung der Messgrenzen möglich, sofern der Teilerstrom deutlich größer als der Basisstrom ist. Durch den Einsatz zusätzlicher Widerstände wird das bei der Teilung erreichte Gleichgewicht gestört und die Linearität der Skala verschlechtert sich.

Autor: V. Khvalynsky, Stawropol

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