бражено ООО . Это означает, что напряжение смещения на входе операдионного усилителя не превышает 1 мВ. Если это не так, то необходимо произвести его компенсацию- Для этого между выводами 1 и 4 операционного усилителя А1 подключают переменный резистор сопротивлением 47 кОм, вращая движок которого добиваются нулевых показаний на дисплее. После этого переменный резистор можно отпаять и, измерив сопротивление его введенной части, запаять постоянный резистор -с таким же сопротивлением на печатную плату, как резистор R24: На принципиальной схеме этот резистор, а также резистор R25 не показаны - их устанавливают на плате только при необходимости. Эти резисторы заменяют стандартный элемент балансировки операционного усилителя - подстроечный резистор, который включают между выводами i и 5, а на его движок подают напряжение - 15 В.

Если дисплей не зажигается при нулевом напряжении на входе вольтметра, то переменный резистор следует включить между выводами 4 к 5 операционного усилителя А1. Найдя оптимальное сопротивление этого резистора, запаивают соответствующий постоянный резистор как R25. Эти процедуры необходимо производить через несколько мичут после включения прибора, т. е. когда установится его тепловой режим.

Теперь можно приступать к калибровке прибора. По контрольному вольтметру устанавливают напряжение чуть меньше 2 В, и подбором резистора R5 добиваются совпадения показаний обоих приборов. После этого проверяют лшейность преобразования во всем диапазоне рабочих напряжений (например, в точках, кратных 100 мВ). У исправного прибора отклонение показаний от действительной величины измеряемого напряжения не должно превышать ± 1 младшего разряда.

Дня минимизации помех с частотой сети рабочую частоту генератора следует установить в пределах О ... -1% от значения 12,5 кГц. После этого проверяют индикацию перегрузки и наличия на входе вольтметра отрицательного напряжения.

К источнику питания +15 В предъявляются повышенные требования - ведь от него запитываются и источник образцового напряжения и источник образцового тока. Для того чтобы он не влиял на точность измерений, колебания выходного напряжения (учитывая и амплитуду пульсаций на выходе) не должны превышать ±3 мВ. К источнику питания - 15 В жестких требований не предъявляется. Здесь можно использовать простейший параметрический стабилизатор. Источник + 5 В также

RS 15к

Выхай

М HAhll, Vf-V КШ6, V5 LQIIO, VS KF5t7

4 Зак. 240

влияет на точность измерений, однако это влияние выражено достаточно слабо и изменения его напряжения в пределах ±0,1 В можно считать вполне приемлемыми.

Как уже отмечалось, несложные приставки позволяют превратить вольтметр постоянного тока в многофункциональный прибор - мультиметр. Принципиальная схема приставки, для измерения постоянных напряжений любой полярности (без переключения входных щупов), а также переменных напряжений частотой до 10 кГц (при погрешности не более 1%) и до 20 кГц (при погрешности не более 5%) приведена на рис. 11. Прн измерении переменных напряжений частотная погрешность иосит систематический характер - показания прибора меньше действительных значений переменного напряжения на его входе. Это позволяет расширить частотные пределы измерения до 100 кГц, но показания прибора придется корректировать по предварительно снятой амплитудно-частотной характеристике. Данная приставка представляет собой, по существу, устройство для вьзделения абсолютной величины сигнала (строго говоря - половины абсолютной величины). Оно состоит из однополупериодного выпрямителя на операционном усилителе А1 и диодах V1-V4, а также сумматора на резисторах R3 н R4.

Если на вход поступает положителыюе напряжение (для определенности, скажем, + 1 В), то диод VI будет закрыт, а петля обратной связи будет замкнута через диоды V2-V4. Эквивалентная схема устройства для этого случая приведена на рнс. 12. Нижний по схеме вьшод резистора R2 здесь соединен с общим проводом, поскольку вход усилителя имеет нулевой потенциал (так назьшаемая виртуальная земля ). Напряжение на выходе будет + 0,5 В.

Если на вход поступает напряжение - 1 В, то диод VI будет открыт, а на его катоде напряжение +1 В, так как операционный усилитель здесь работает как инвертор. Эквивалентная схема устройства для этого случая приведена на рис. 13. И снова напряжение на выходе будет + 0,5 В.

Условием нормалыюй работы приставки в целом является точная балансировка оператщонного усилителя по постоянному току, которую осуществляют подстроечным резистором/? 9.

+ 18 Кд-15к +0,5В

Рис. 12

5к Юк

Кб глк

mzzo

RZ ZZk i-M.

R9Z.ZK

Вольтметр

Узел на транзисторе V6 и светодиоде V5 сигнализирует о полярности входного напряжения. Светодиод будет светиться уже при малых положительных напряжениях на входе приставки. Если желательно индицировать наличие отрицателыюго напряжения на ее входе, то следует установить транзистор структуры п-р-п, полярность подключения светодиода изменить на противоположную, а резистор R8 подключить к источнику + 15 В.

Поскольку коэффициент передачи этой приставки 0,5, то в схему вольтметра постоянного тока следует внести изменение - установить резистор i?i с сопротивлением ровно в два раза меньшим первоначального значения. При измерении переменных напряжений этот резистор также должен иметь меньшее сопротивление (примерно на 10%). Точное его значение необходимо подобрать при калибровке прибора. Естественно, что для мультиметра в вольтметр постоянного тока необходимо ввести переключатель, который изменял бы резисторы в преобразователе входное напряжение -ток вольтметра.

Для измерения сопротивлений цифровой вольтметр необходимо дополнить источником тока. Вполне приемлемую погрешность измерений (не хуже 0,5%) может обеспечить сравнительно простой стабилизатор тока с биполярным транзистором. Принципиальная схема приставки для измерения сопротивлений с верхними пределами от 200 Ом до 2 МОм приведена на рис. 14. Собственно стабилизатор тока выполнен на транзисторе VI и диоде V2 и аналогичен источнику образцового тока вольтметра. Требуемое значение тока (от 1 мкА до 10 мА) и, следовательно, пределы измерения сопротивлений выбирают переключателем S1. Установку точного значения тока на каждом поддиапазоне производят соответствуюшим подстроечным резистором (R7-R11).

Если есть необходимость измерять ток, то на входе цифрового вольтметра можно ввести преобразователь ток - напряжение. Схема такого преобразователя показана на рис. 15. Он обеспечивает измерение одной полярности (положителыюй относительно общего провода) с пределами от 2 мкА до 200 мА. Выбор пределов измерения произ-

+15 В

+15В