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直流电压表

定义:的直流voltmeteR是测量施加到它的DC电压的设备,通过将指针移动到完全校准的刻度。校准的刻度由1米。

另外,你必须注意到要测量的电压是通过衰减器然后通过直流增益放大器。

为了了解直流电压表的工作原理,我们可以参考下面的方框图。从图中可以看出,用直流电压表测量直流电压时,将直流电压送入衰减器,然后衰减器的输出经过直流耦合放大器。

黑色诊断接头

有人可能会想,我们正在衰减信号,然后放大它,使用它是什么?这个问题的答案是,我们需要选择一个特定的范围,这可以用一个衰减器来完成。此外,我们需要加强信号的程度,使其足够高的幅度,以偏转PMMC表的指针,这样就可以很容易地获得电压读数。

直流电压表的分类

直流电压表有两种类型,一种是直接耦合级联放大器直流电压表,另一个是斩波式直流电压表。直接耦合级联放大器直流电压表有两种设计方法:一是采用双极结型晶体管(BJT)。第二种是使用场效应晶体管(FET)。

直流电压表的分类

使用BJT直接耦合级联放大器DC电压表

在此,衰减器包括各种适当值的电阻器。这里使用的晶体管是PNP和NPN,两个晶体管直接级联,使得在电路中可以最小化使用更多数量的部件。少于电路中使用的组件较少​​将是其复杂性。

使用BJT的直流电压表

我们都知道这样一个事实:晶体管总是被称为晶体管当前的控制设备。因此,由电流操纵或控制的任何设备总是需要电阻器的串联连接。因此,14MΩ的电阻串联连接到晶体管Q1。

衰减器网络将有助于选择特定范围的电压。另一方面,晶体管网络相互连接,形成一个高增益放大器。级联放大器的放大电压当进入PMMC仪表时,指针在校准刻度上开始显示偏转。这样,我们就可以测量加在它上面的电压。

优势

  1. 这是一种低成本设备。
  2. 它可以提供毫伏范围内的电压测量。
  3. 其灵敏度约200 kΩ/伏特。

缺点

  1. 它适合在特定的温度范围内运行,否则会产生漂移问题。
  2. 为了增加增益而使用多个晶体管是有限制的,因为这也会导致漂移问题。

使用FET的直接耦合级联放大器直流电压表

使用BJT的直接耦合放大器导致低灵敏度,也对输入电路产生高负载。由此产生了使用场效应管的直接耦合放大器的概念。使用FET最显著的优点是它的高阻抗。

由于FET的高输入阻抗,连接到DC电压表的输入电路不会加载。因此,该电路提供的灵敏度远高于前一个。

直流电压表使用FET

使用FET的DC电压表的连接架构与使用BJT的直流电压表相同。唯一的区别是FET是一个电压控制装置。因此,连接到电压控制装置的电阻网络总是分开。

优势

  1. 高输入阻抗
  2. 在这种类型的电压表中,PMMC烧坏的问题也得到了缓解。这是因为当输入电压超过其限制时,级联直流放大器进入饱和模式。因此,没有多余的电流可以流过PMMC,从而防止其烧坏。
  3. 高灵敏度

缺点

  1. 漂移问题
  2. 它不能测量毫伏范围内的电压,因为它需要高增益的直流放大器,需要更多的晶体管级联在一起。但是由于漂移的问题,我们不能级联更多的晶体管。

斩波型直流电压表

设计了斩波式直流电压表,克服了直接耦合放大器直流电压表的缺点。漂移问题是个大问题。这种漂移问题在斩波式直流电压表中得到了解决电容器和调制器。

斩波器直流电压表

斩波器直流电流表的上述电路让我们简要了解其工作。要测量的DC电压通过斩波调制器,转换成AC信号。然后将该AC信号应用于AC放大器。放大器电路之前和之后使用的电容消除了漂移问题。斩波解调器用于将AC信号转换为DC信号,然后通过低通滤波器通过,从而存在任何AC纹波;它可以被淘汰。

霓虹灯在振荡器的帮助下交替半周期地打开和关闭。这些霓虹灯照亮光电二极管,从而改变了调制器和解调器的电阻。当它们被照亮时,电阻就变小了。

待测直流电压由低通滤波器获得;然后,该信号通过PMMC仪表进行测量。

优势

斩波式电压表具有高灵敏度。此外,斩波式直流电压表的量程是大约10µV。因此,它可以测量微伏范围内的电压,这是直接耦合直流电压表无法做到的。

缺点

斩波电压表的电路相当复杂。此外,斩波调制器和解调器的使用增加了直流电压表的成本。

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