voltmetru-ampermetru analogic de c.c
TRANSCRIPT
VOLTMETRU / AMPERMETRU ELECTRONIC ANALOGIC DE c.c.
Schema de principiu a celui mai simplu ampermetru / voltmetru electronic de c.c. este dată în fig.1.
Fig.1
Aparatul are trei domenii de
măsurare, selectate din comutatorul K2: • 0...10mV, 0...100mV, 0...1V, respectiv • 0...10mA, 0...100mA, 0...1A.
Aceste domenii sunt stabilite prin intermediul divizorului de tensiune R1, R2, R3, dimensionat corespunzător.
Dispozitivul indicator este un voltmetru magnetoelectric de c.c. (VME în fig.1) care are tensiunea la borne UO .
a) Măsurarea tensiunii
La măsurarea tensiunii, K1 este pe poziŃia 1. Amplificatorul neinversor realizat cu amplificator operaŃional (AO) are o rezistenŃă de intrare RI →∞
şi o amplificare în tensiune 4
5
I
OU R
R1
U
UA +==
∗=10. Ca urmare, *
IO U10U ⋅= .
R1, R2 şi R3 constituie un divizor de tensiune intrucât RI →∞ pentru amplificatorul neinversor cu AO. Tensiunea UI
* depinde de poziŃia comutatorului K2 şi de UI . Astfel, - când K2 este pe poziŃia 1, UI
* = UI , iar UO = 10 UI;
- când K2 este pe poziŃia 2, 10
UU
RRR
RRU I
I321
32I =⋅
++
+=
∗ , iar UO = UI;
- când K2 este pe poziŃia 3, 100
UU
RRR
RU I
I321
3I =⋅
++=
∗ , iar IO U
10
1U = .
Expresia deviaŃiei α a acului indicator al VME este ∗⋅⋅=⋅=α IUUOU UASUS , unde SU este
sensibilitatea de tensiune a VME. Indiferent de poziŃia comutatorului K2, UOmax=100mV, valoare căreia îi corespunde deviaŃia maximă (αmax) a acului indicator al VME. În aceste condiŃii, domeniile de valori ale tensiunii de intrare sunt: UI = 0…10mV, când K2 este pe poziŃia 1; UI = 0…100mV, când K2 este pe poziŃia 2; UI = 0…1V, când K2 este pe poziŃia 3.
b) Măsurarea curentului
Pentru măsurarea curentului se realizează, mai întâi, conversia semnalului de intrare II[mA] într-o tensiune UI[mV] = R[Ω]⋅II[mA] de aceeaşi valoare numerică (întrucât R=1Ω). Astfel, problema măsurării unor curenŃi din domeniile 0...10mA, 0...100mA, 0...1A se reduce la măsurarea unor tensiuni continue din domeniile 0...10mV, 0...100mV, 0...1V.