Страница: 8/10
Особенности измерения постоянного тока и напряжения.
Т. к. измеритель тока включается в цепь последовательно это приводит к увеличению сопротивляемости цепи и изменению тока в ней:
ΔI=Ia-Ig / Ig **100%. Прибор будет мало влиять на режим цепи.
Особенности измерения постоянных напряжений.
При измерении напряжений измеритель подключается параллельно. Это приводит к уменьшению сопротивления. Погрешность будет равняться ΔU= Uv-Ug / Ug **100%. Прибор будет влиять на работу цепи при условии Rv >> Rизм.
Выпрямительные преобразователи.
Данные преобразователи используются в эл. измерительных приборах для преобразования переменного тока в постоянный. Большая часть стрелочных приборов – магнито электрическая. В каждом выпрямители используются п/п диоды (диодный мост).
ЭИП термо – электрической системы.
Измерение на частотах применяется термо-прербразователи преобразующие ток высокой частоты в постоянную ЭДС которая измеряется прибором постоянного тока Ет=К*I2.
Аналоговые электронные вольтметры.
Применяются для измерения как постоянного так и переменного в широком диапазоне значений от десятков до сотен Вольт, в широком диапазоне рабочих частот единиц до десятков гГц. Обладают высокой чувствительностью, большим входным сопротивлением и широким пределом измерений. Основная особенность аналогового вольтметра состоит в активной схеме усилителя разделяющий цепь, в которой производится измерение от цепи измерительного прибора, что устраняет его нагрузочное воздействие на измеряемую цепь. Структурная схема эл. аналогово вольтметра представлена на рисунке: Входное устройство состоит аттюниатора высокочастотного усилителя. УПТ должен обладать:
· Большим входным сопротивлением, чтобы устранить его влияние на аттюниатор
· Высокой линейностью амплитудной характеристики, для обеспечения постоянства коэффициента измерения на всех диапазонах измерения
· Малым дрейфом ноля, для обеспечения требования:
1. входные каскады УПТ выполняются по схеме ОЭ на биполярных транзисторах, либо по ОИ на полевых транзисторах
2. УПТ выполняется по схеме ООС
3. УПТ выполняют либо на мостовой балансной схеме либо по балансной схеме дифференциального усилителя
Детектор.
Важнейший узел эл. вольтметра. Преобразует входное напряжение переменного тока в постоянный. Схема детектора представлена на рисунке: В момент t1 происходит заряд конденсатора т.к. Uс разряд идет по цепи t1 и t2. в момент t2 конденсатор получит новую порцию заряда и т.д. Если обеспечивать условие Тр>>Тх, где Тх период измеряемого разряда то за интервалы t3,t4 конденсатор сильно не разрядится и через 2-3 периода среднее значение на емкости Uср≈Uвх m
Сумма R1 и R2 = 100мОм, а их соотношение выбирается так, чтобы на вход УПТ поступала 0,707 Uвх=Uвх ср Это обеспечивает использование в качестве измерителя магнито стрелочный прибор с равномерной линейной шкалой. Основным недостатком детектора является нелинейность начального участка ВАХ диода. Поэтому для измерения Uвх меньше ½ вольта измеряемое значение усиливают с помощью усилителя переменного тока до уровня линейного детектирования. В таких приборах полоса частот ограничена полосой пропускания этого усилителя. Для измерения высокой частоты применяют пиковый детектор в виде выносной головки со специальным ВЧ диапазоном имеющим линейный ВАХ на малом уровне. Если на вход выше описанного детектора подавать импульсное напряжение, то вольтметр постоянного тока к выходу такого детектора зафиксирует амплитудное значение импульса. Если Ти будет большим то конденсатор успеет значительно разрядится и среднее значение на емкости будет отличаться от пикового значения. Если измерять очень короткие импульсы, то конденсатор не будет до конца заряжаться, также будет отличаться от пикового значения. Т.о. для расширения диапазона измерения вольтметром по скважности. В таких детекторах используются емкостные аттюниаторы, переключаемые делители емкостей.
Электронные цифровые вольтметры.
В ЦЭВ результат измерения представлен в цифровом значении, что позволяет как точность так и скорость измерения. Кроме того позволяет автоматизировать процесс измерения и вводить результат измерения в вычислительное устройство. Основной узел ЦЭВ – это аналоговый цифровой преобразователь, который преобразует аналоговый сигнал в последовательность импульсов, число которых пропорционально значению измеряемого напряжения. Последовательность импульсов переводится в десятичное число отображаемое на дисплее вольтметра.
Типы АЦП:
· ЭЦВ с время импульсным преобразованием
· ЭЦВ с двойным интегрированием
· ЭЦВ с преобразованием по методу взвешивания (последовательного приближения)
Реферат опубликован: 29/09/2008