Аналоговые измерительные устройства

6.1. Делители напряжения.

         В аналоговых  измерительных приборах делители напряжения используются для изменения пределов измерения, а также в качестве цепей пассивной обратной  связи.  Делители  напряжений выполняются как внутренние узлы прибора, или как внешние в виде насадок на входные клеммы или пробник прибора. В основном в АИП применяются делители напряжения на резисторах (рис.2.1,а), но  в  диапазоне  частот  выше  10 МГц  применяются   емкостные   делители. На рис. 2.1,б показана эквивалентная схема резистивного делителя на повышенных частотах, когда на работу делителя заметное влияние оказывают паразитные емкости и индуктивности.
                 Формула 1
                               а                                                               б              
                                              Рис. 2.1
         Место делителя напряжения в структуре прибора определяется назначением, диапазоном измерения, рабочим диапазоном частот, входным импедансом прибора. При делении больших значений напряжения делитель помещают на входе прибора.
         Номинальный коэффициент преобразования КНОМ резистивного делителя напряжения (рис. 2.1,а)  имеет вид  
                                                 .                                                       (2.1)
         Реальный коэффициент преобразования с учетом паразитных емкостей и индуктивностей
.              (2.2)
         Из 3.2 следует, что реальный коэффициент преобразования делителя напряжения зависит от частоты входного сигнала.
         При выполнении условия
                                                   .                                                       (2.3)
получим КНОМ = КР.
         Если рабочий диапазон частот АИП простирается до десятков мегагерц, наличием паразитной индуктивности  элементов  схемы прибора можно пренебречь. Тогда условие пропускания всех частот делителем напряжения можно записать в виде
                                                    R1C1 = R2C2                                                      (2.4)
         Цепи, пропускающие все частоты, являются цепями минимально-фазового типа.
         Входное сопротивление такого делителя зависит от частоты и его значение по модулю определяется из формулы
                                                 .                                           (2.5)
         Если , то в АИП возникает частотная погрешность, которая может быть найдена по формуле
                                      .                            (2.6)
         Для выполнения условия 2.3 в схемах делителей напряжения, сопротивления делителей шунтируются конденсаторами, емкость которых подбирают экспериментально при настройке прибора.
         Одноступенчатые делители напряжения на микропроволочных  резисторах с элементами частотной компенсации имеют частотную погрешность порядка десятых долей процента.
         Делители на непроволочных резисторах имеют частотную погрешность несколько погрешность в диапазоне до сотен мегагерц при входном сопротивлении делителя в несколько сотен килоом.


© Copyright 2008, SLAiPS. All Rights Reserved. | SEO by freelancers.marketing