Как работает цифровой и аналоговый вольтметр? Только интересно подробное описание, особенно для цифрового. Знаю, что:
1) В аналоге- в основе гальванометр, рамка между полюсами магнита. Отклонение пропорционально току через рамку.
2) В цифре- АЦП преобразует аналоговый сигнал в цифровой, а дальше?
А вот как вольтметр выдаёт именно среднеквадратичное (эффективное) значение? (для аналога и цифрового)
и для переменного и постоянного тока?
Интересна именно кухня: )
Техника
Как работает вольтметр?
..с аналоговым я так понял .всё ...ясно, а цифра ...там сигнал с АЦП ( чем больше "дискрет" - тем точнее показания) поступает на счётчик ...потом на дешифратор ...и на индикацию. Насчёт эффективного значения ...то оно часто не вычисляется ...а тупо из за инерциальности системы....выдаёт среднее значение. Для измерений более прецизинных величин ...однозначно - осцилограф
а вообще это уже старо ...ежели про ацп - вольтметр ..посмотри http://www.kit-e.ru/articles/measure/2005_1_98.php
а вообще это уже старо ...ежели про ацп - вольтметр ..посмотри http://www.kit-e.ru/articles/measure/2005_1_98.php
C аналоговым действительно почти всё просто. Единственная сложность - как выдать ДЕЙСТВУЮЩЕЕ значение. И тут обычно тупо предполагают, что напряжение - переменное, а для него амплитудное значение связано с действующим через постоянный коэффициент - корень из двух. То есть для отображения действующего значения достаточно просто смасштабировать выпрямленный сигнал.
Впрочем, существуют и вольтметры "true-RMS", то есть показывающие истинное эффективное значение для сигнала произвольной формы. Там просто стоит схема возведения в квадрат, после чего измеряется усреднённое значение этого уквадраченного напряжения (оно всегда одного знака, очевидно) .
Цифровые вольтметры практически всегда используют принцип двойного интегрирования, когда входное напряжение сравнивается с эталонным (то есть они по принципу действия представляют собой логометрический прибор - измерение отношения) . Сначала некоторый конденсатор через некоторый резистор заряжается входным напряжением, а потом ТОТ ЖЕ конденсатор через ТОТ ЖЕ разряжается эталонным напряжением (схема построена так, что ток разряда конденсатора не меняется со временем, то есть из R и C сделан честный интегратор) . Ясен пень, что отношение времени разряда к времени заряда равно отношению входного напряжения к эталонному. То есть измерение напряжений сводится к измерению временных интервалов, что можно легко проделать с высокой точностью (высокостабильный кварцованный генератор и счётчик) . Если, скажем, интервал зарядки точно равен 1000000 импульсам опорной частоты, а разрядился конденсатор за 123850 импульса, то входное напряжение - 0,12385 опорного.
Что же до измерения эффективного значения цифровым вольтметром - то тут опять же для начала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное либо обычным выпрямителем (как правило, на "идеальном диоде" - схеме, эквивалентной диоду с нулевым прямым напряжением, чтоб снизить погрешность измерения) , либо схемой возведения в квадрат.
В редких случаях используется АЦП не двойного интегрирования, а обычный (например, с регистром последовательного приближения или конвейерный) . Такие АЦП намного более быстродействующие, чем двойного интегрирования, - до десятков мегагерц. В этом случае эффективное значение можно ВЫЧИСЛЯТЬ, анализируя массив отсчётов за достаточно длительный интервал времени.
Впрочем, существуют и вольтметры "true-RMS", то есть показывающие истинное эффективное значение для сигнала произвольной формы. Там просто стоит схема возведения в квадрат, после чего измеряется усреднённое значение этого уквадраченного напряжения (оно всегда одного знака, очевидно) .
Цифровые вольтметры практически всегда используют принцип двойного интегрирования, когда входное напряжение сравнивается с эталонным (то есть они по принципу действия представляют собой логометрический прибор - измерение отношения) . Сначала некоторый конденсатор через некоторый резистор заряжается входным напряжением, а потом ТОТ ЖЕ конденсатор через ТОТ ЖЕ разряжается эталонным напряжением (схема построена так, что ток разряда конденсатора не меняется со временем, то есть из R и C сделан честный интегратор) . Ясен пень, что отношение времени разряда к времени заряда равно отношению входного напряжения к эталонному. То есть измерение напряжений сводится к измерению временных интервалов, что можно легко проделать с высокой точностью (высокостабильный кварцованный генератор и счётчик) . Если, скажем, интервал зарядки точно равен 1000000 импульсам опорной частоты, а разрядился конденсатор за 123850 импульса, то входное напряжение - 0,12385 опорного.
Что же до измерения эффективного значения цифровым вольтметром - то тут опять же для начала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное либо обычным выпрямителем (как правило, на "идеальном диоде" - схеме, эквивалентной диоду с нулевым прямым напряжением, чтоб снизить погрешность измерения) , либо схемой возведения в квадрат.
В редких случаях используется АЦП не двойного интегрирования, а обычный (например, с регистром последовательного приближения или конвейерный) . Такие АЦП намного более быстродействующие, чем двойного интегрирования, - до десятков мегагерц. В этом случае эффективное значение можно ВЫЧИСЛЯТЬ, анализируя массив отсчётов за достаточно длительный интервал времени.
Ф цифровике стоит преобразователь" напряжение-частота" далее частотомер и как частотомер, он чё-то и показывает.

Ну вот, АЦП преобразовал в цифру входное значение, а на экране оно собственно отобразилось. Переключая пределы, как мне кажется, переключается сопротивление перед АЦП, и тем самым изменяется предел измерений, а АЦП имеет свои диапазоны работы, которые поверены и точно выставлены в соответствие цифровому выходу.
Вольтметр стрелочный выдает эффективное значение, потому что в среднем на стрелку действует магнитное поле, создаваемое эффективным полем. За счет инерции стрелки все мелкие колебания сглаживаются.
А вот цифровой вольтметр что измеряет при измерении переменного напряжения - хз. Может, делит на корень из двух максимальное значение? я не знаю. Но знаю, что измерять переменные напряжения цифровыми измерительными приборами по меньшей мере не вполне корректно.
Вольтметр стрелочный выдает эффективное значение, потому что в среднем на стрелку действует магнитное поле, создаваемое эффективным полем. За счет инерции стрелки все мелкие колебания сглаживаются.
А вот цифровой вольтметр что измеряет при измерении переменного напряжения - хз. Может, делит на корень из двух максимальное значение? я не знаю. Но знаю, что измерять переменные напряжения цифровыми измерительными приборами по меньшей мере не вполне корректно.
Похожие вопросы
- Если перепутать местами амперметр и вольтметр
- Как вольтметр переделать в амперметр?
- Измерение сигнала при помощи вольтметра и осцилографа
- При подключении вольтмера замыкается цепь, кулоны двигаются проходя через вольтметр, приводят его в движение так или нет
- почему при измерении напряжения 1000 В, которое выдает мегомметр, приводит к показанию вольтметра типа Э59 равное 15 В
- Вольтметр на ±200 mV, Нужно что бы он замерял ±20 V. Как переделать?
- Подскажите пожалуйста, как из стрелочного вольтметра сделать амперметр?
- Вольтметр электронный 15...300 вольт...получится из вольтметра 1,5..30 вольт постоянки?
- Вот такой вольтметр измерит ёмкость батарейки?
- Амперметр, вольтметр