Để đo điện áp xoay chiều ta biến đưi diiện áp xôay chiều sang điện áp mĩt chiều bằng mĩt trong 3 phơng pháp sau :
+ Phơng pháp chỉnh lu.
+ Phơng pháp trị hiệu dụng thực. + Phơng pháp trị đỉnh.
Các phơng pháp đã đợc nêu ị trên .
Trong cả 3 phơng pháp trị sỉ đo của tín hiệu thớng đợc đục theo trị hiệu dụng. Do đờ chúng ta cờ những mỉi quan hệ sau :
*Hệ sỉ dạng :
Kf =(trị hiệu dụng )/(trị chỉnh lu trunh bình)
*Hệ sỉ đỉnh :
KP = (trị dỉnh )/(trị hiệu dụng)
Phèn lớn các vônkế điện tử đo tín hiệu xoay chiều đợc định chuỈn theo trị hiệu dụng của tín hiệu hình sin .
Để đo điện áp xoay chiều ị miền tèn sỉ rĩng htớng dùng các dụng cụ sau :
+ Vônmet tĩnh điện. + Vônmet nhiệt điện .
Nhng dụng cụ đợc sử dụng rĩng rãi và vạn năng nhÍt là các vônmet điện tử xoay chiều. Dụng cụ này cờ nhiều u điểm :
+ Đĩ nhạy cao.
+ Dãi đo rĩng (cờ thể đo từ micrôvôn đến hàng nghìn vôn). + Điện dung vào nhõ (cỡ picôfara).
+ Thuèn trị vào lớn (hàng trục MΩ).
+ Dải tèn làm việc rĩng (từ hàng trục Hz đến hàng trăm MHz). + Khả năng chịu quá tải cao.
Tuy nhiên dụnh cụ này cũng cờ mĩt sỉ nhợc điển sau : + Cèn cờ nguơn cung cÍp mĩt chiều hoƯc xoay chiều ưn định .
+ Trớc khi đo phải chỉnh zêrô và chuỈn thang đo. + Sai sỉ tơng đỉi lớn (1,5 đến 3%).
Về nguyên lí làm việc vônmet điện tử xoay chiều chia làm 2 loại : + Vônmet điện tử loại khuếch đại tách sờng
+ Vônmet điện tử loại tách sờng khuếch đại.
a. Vônmet điện tử xoay chiều loại khuếch đại tách sờng :
Vônmet loại này dùng để đo các điện áp xoay chiều nhõ hơn 0,1V. Lúc đờ ngới ta phải khuếch đại tín hiệu đo,chỉnh lu và đa vào bĩ phỊn chỉ thị dụng cụ đờ cờ tên là milivônmet điện tử loại khuếch đại tách sờng :
Sơ đơ khỉi .
- Khỉi phân áp bao gơm : phân áp vào,bĩ lƯp lại và phân áp cơ bản dùng để tăng điện trị vào đúng cho cả vônmet ị các thang đo khác nhau và làm nhiệm vụ bù tèn sỉ cho vônmet ị các dãi tèn khác nhau .Để mị rĩng dãi tèn làm việc vĨn đảm bảo đĩ ưn định của hệ sỉ khuếch đại ngới ta dùng khỉi khuếch đại dãi rĩng.
Khỉi đo của vônmet là sơ đơ và tải của nờ thớng sử dung cơ cÍu chỉ thị từ điện .Vì bĩ chỉnh lu đợc nỉi với đèu ra của khuếch đại xoay chiều bịi 1 tụ điện nên khi không cờ áp vào thì cũng không cờ dòng qua chỉ thị, nên không cèn thiết phải chỉnh không chỉ thị khi đo .
Cờ thể dùng các bĩ lƯp lại bằng bán dĨn hoƯc bán dĨn trớng để tăng trị vào của các vônmet và dễ ràng phỉi hợp với các tèng tiếp theo của vônmet.
b.Vônmet điện tử loại tách sờng khuếch đại.
Để đo điện áp xoay chiều cỡ vôn trị lên cờ dải tèn rĩng thớng dùng các vônmet xoay chiều đợc chế tạo theo sơ đơ tách sờng khuếch đại .
Điện áp xoay chiều qua tách sờng bằng bán dĨn hay IC đến bĩ phân áp đợc tạo bịi các điện trị,rơi qua bĩ lƯp RC để mĩt lèn nữa loại trừ nỉt thành phèn xoay chiều dĨn vào khuếch đại mĩt chiều đến chỉ thị .
Thang đo của chỉ thị đợc khắc đĩ theo giá trị hiệu dụng hoƯc trị biên đĩ của áp cèn đo. Thực chÍt từ khâu phân áp, lục, khuếch đại mĩt chiều và chỉ thị là vônmet điện tử mĩt chiều nhiều thang đo cờ điện trị vào khá lớn .
Vì vỊy khâu quan trụng của loại vônmet này là tách sờng . Khâu này t- ơng tự nh khâu chỉnh lu trong vônmet chỉnh lu đo giá trị biên đĩ thớng dùng chỉnh lu hai nữa chu kỳ và lÍy trị trung bình của áp cèn đo. Do đờ cờ thể coi vônmet điện tử xoay chiều loại tách sờng khuếch đại là vônmet chỉnh lu mà chỉ thị của nờ là vônmet điện tử mĩt chiều .
Cờ hai phơng án về sơ đỉ phỉi hợp vônmet loại này .
a b
Hình a: Cơ sị là vônmet điện tử mĩt chiều. Nếu đo áp mĩt chiều không lớn lắm thì đa áp cèn đo trực tiếp vào vônmet. Nếu đo áp lớn hoƯc nhiều giới hạn đo khác nhau thì đa đến đèu vào vônmet mĩt chiều mĩt hĩp điện trị mĨu
cao ôm (a,) RC cờ các giá trị ứng với các giới hạn đo nhÍt định. Phèn tách
sờng đợc chế tạo nh mĩt phụ kiện của vônmet thớng theo sơ đơ tách biên cờ đèu vào kín đợc nỉi trựoc tiếp với vônmet mĩt chiều khi càn đo áp xoay chiều. Cực nỉi diỉt D phải phù hợp với cực điện áp đợc đo bịi vônmet mĩt chiều .
Hình b: Không cèn khoá chuyển mạch ị đèu vào. Mạch đo áp mĩt chiều và áp xoay chiều đợc gắn sẵn vào vônmet. Khi do áp xoay chiều thì
qua bĩ tách sờng; Điện trị của bĩ tách sờng thớng lớn (cỡ 10 MΩ) để lục áp
chỉnh lu và hạn chế quá tải của dụng cụ .
Đo áp mĩt chiều thì đa ra điện trị Rc. Chụn Rc sao cho thang đo áp mĩt chiều và áp xoay chiều trùng nhau (khi cùng mĩt giới hạn đo). Nếu thang đo chỉ giá trị biên đĩ (Um) của áp xoay chiều thì chụn :
Rc≈ Rv RR + 2 46
Nếu thang đo chỉ giá trị hiệu dụng thì : Rc≈ Rv R Rv R R + > − 0,3 . . 7 , 0 2
Nhợc điểm của phơng án này là khi điện trị ngợc của diỉt thay đưi thì thang đo áp mĩt chiều và xoay chiều không trùng nhau .
Cờ thể khắc phục bằng cách khi do áp mĩt chiều thi ngắt mạch tách sờng ra khõi sơ đơ.
Chơng IV
Thử nghiệm lắp ráp vôn kế điện tử
Trong chơng này chúng ta sẽ thử nghiệm lắp ráp mĩt vônkế điện tử sử dụng mạch khuếch đại vi sai. Để lám sáng tõ việc tăng đĩ nhạy rÍt nhiều lèn của vônkế điện tử so với các vônkế thông thớng trong việc đo các điện áp nhõ .