Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




Авто | Автоматизація | Архітектура | Астрономія | Аудит | Біологія | Будівництво | Бухгалтерія | Винахідництво | Виробництво | Військова справа | Генетика | Географія | Геологія | Господарство | Держава | Дім | Екологія | Економетрика | Економіка | Електроніка | Журналістика та ЗМІ | Зв'язок | Іноземні мови | Інформатика | Історія | Комп'ютери | Креслення | Кулінарія | Культура | Лексикологія | Література | Логіка | Маркетинг | Математика | Машинобудування | Медицина | Менеджмент | Метали і Зварювання | Механіка | Мистецтво | Музика | Населення | Освіта | Охорона безпеки життя | Охорона Праці | Педагогіка | Політика | Право | Програмування | Промисловість | Психологія | Радіо | Регилия | Соціологія | Спорт | Стандартизація | Технології | Торгівля | Туризм | Фізика | Фізіологія | Філософія | Фінанси | Хімія | Юриспунденкция

ПРИЛАДІВ

ВИМІРЮВАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ АНАЛОГОВИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ

Магнітоелектричні механізми У вимірювальних механізмах (ВМ). Магнітоелектричної системи (рис. 6.2) рамка рухомої частини переміщується в магнітному полі повітряного зазору.

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"





 


а) б)

Рис. 6.2 Схематичне зображення магнітоелектричного вимірювавльного механізму а) магнітоелектричний механізм із зовнішнім магнітом; б) магнітоелектричний механізм із

внітрішнім магнітом

Активними елементами магнітоелектричних ВМ, тобто елементами, які беруть участь у створенні обертального моменту, є рухома рамка 2, що обертається в однорідному магнітному полі між полюсами постійного магніта 1 та осердям 3. Існують магнітоелектричні вимірювальні механізми із зовнішнім магнітом (рис. 6.2а) та з внутрішньорамковим магнітом (рис. 6.26). В останніх ефективніше використовується енергія постійного магніта і вони можуть бути порівняно малих розмірів. Для підведення струму до рамки використовуються дві спіральні пружини (на рисунку не показані) які зєднані з вхідними клемами 4, які (пружини) також служать для створення протидіючого моменту. Якщо через обмотку рамки протікає струм /, то він створює обертальний момент, пропорційний цьому струмові, і викликає обертання рамки. При цьому спіральні пружини створюють протидіючий момент, пропорційний до кута обертання а.

Якщо через рамку проходить постійний струм /, то усталене відхилення вказівника (усталений кут обертання а) буде пропорційним струмові I.

а = кІ, (6.1)

де к - коефіцієнт пропорційності, який визначається конструктивними параметрами ВМ.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

При проходженні через рамку змінного струму характер руху рухомої частини визначається її амплітудо-частотною характеристикою. Якщо частота струму значно менша від частоти власних коливань рухомої частини, то остання буде здійснювати коливний рух з частотою струму через рамку. Такі ВМ призначені для засобів вимірювань (реєстрації) миттєвих значень вимірюваних ведичин. Якщо ж частота струму значно більша за частоту власних коливань рухомої частини, то її відхилення буде пропорційним лінійному середньому значенню Ілср струму (середньому за період), тобто



Интернет реклама УБС

a = k= kIa,cp (6.2)

де к - коефіцієнт пропорційності, який визначається конструктивними параметрами ВМ.

Найчастіше магнітоелектричні прилади призначаються для вимірювань постійних струмів або лінійних середніх значень змінного струму. Струм повного відхилення таких приладів знаходиться в межах від 1 мкА до 20...50 мА при спаду напруги ЗО...200 мВ. Споживана потужність у кращому випадку може бути зведена до декількох десятків мікроват. Зведена похибка лабораторних магнітоелектричних приладів складає 0,1...0,5 %, щитових -до 2,5 %.

В амперметрах розрахованих на струм понад 50 мА з метою уникнення перегрівання обмотки рухомої рамки останню шунтують низькоомним резистором (шунтом), що дає змогу розширити границю вимірювань струму практично до будь-якого значення. Щоб уникнути похибки від невідомого спаду напруги на струмопідводах, шунти виконуються чотиризатискачевими: два затискачі для підведення до шунта вимірюваного струму, два інші - для під'єднання магнітоелектричного ВМ (рис. 6.3а). Для забезпечення взаємозамінності спади напруги на опорі шунта при номінальному струмі нормуються нарівні 15... 100 мВ.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"






а) б) в)

Рис. 6.3 Схеми магнітоелектричних вимірювальних приладів а) магнітоелектричний механізм із зовнішнім магнітом; б) магнітоелектричний механізм із

внітрішнім магнітом

Увімкненням послідовно з ВМ, який має внутрішній опір Rt деякого

додаткового опору можна розширити верхню границю вимірювань напруги, створивши, зокрема, багатограничний вольтметр (рис. 6.36).

Номінальні значення напруг магнітоелектричних вольтметрів знаходяться в межах від 10-3 В до 1000 В. Струм повного відхилення (номінальний струм вольтметра) здебільшого становить 1,3 або 5 мА.

На рисунку 6.Зв наведена схема багатограничного магнітоелектричного вимірювача напруги та струму.

Рис. 6.4 Схемтичне зображення магнітоелектричного вимірювавльного логометра

На рисунку 6.4 подано схематичне зображення ВМ магнітоелектричного логометра. В неоднорідному магнітному полі (нерівномірний магнітний проміжок між постійним магнітом 1 та осердям 3)

 

Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

знаходяться дві закріплені під деяким кутом на спільній осі рамки, до яких через так звані безмоментні струмопідводи (струмопідводи з нехтовно малим протидіючим моментом) підводяться струми I1 та I2. У результаті їх взаємодії з полем постійного магніта виникають обертальні моменти, а рухома частина займе усталене положення а, пропорційне відношенню цих струмів:

(6.3)

Номінальні струми в рамках логометрів здебільшого знаходяться в

межах 1 мкА...50мА, опір рамок R =10... 108 Ом, клас точності логометричних приладів 1,5...2,5.

Магнітоелектричні логометри застосовують, в першу чергу, для прямого вимірювання електричних опорів (в омметрах). Омметри за логометричною схемою мають певні переваги перед омметрами з послідовним або паралельним під'єднанням вимірюваного опору і вимірювального механізму (рис. 6.5а,б). Оскільки живлення обох кіл здійснюється від одного і того ж джерела, то при зміні напруги живлення змінюється тільки значення струмів, а їх відношення залишається незмінним. Отже, покази логометричних омметрів практично не залежать від напруги джерела живлення.



 


а) б)

Рис. 6.5 Електричні принципові схеми магнітоелектричних омметрів

Переваги магнітоелектричних ВМ є: висока чутливість (ВМ має своє власне магнітне поле, тому навіть при малих струмах створюється достатній крутний момент); висока точність (внаслідок високої стабільності елементів

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

ВМ); незначний вплив на режим вимірюваного кола, оскільки потужність споживання ВМ не більша декількох десятих вата; рівномірність шкали, швидке заспокоєння.

Недоліки магнітоелектричного ВМ: складність і відносно висока вартість, не допускає високих перевантажень, температурний вплив на точність вимірювань, придатний лише для вимір у колах із постійним струмом.

Магнітоелектричні прилади знаходять широке використання як амперметри і вольтметри постійного струму, омметри, гальванометри постійного струму, які використовуються як нульові індикатори, а також для вимірювання змінних струмів після їх попереднього перетворення в постійний.

Електродинамічні механізми. У вимірювальних механізмах електродинамічної системи крутний момент створюється при взаємодії струму І1, що протікає по рамці рухомої частини 1, з магнітним потоком, який створюється струмом І2, що протікає через нерухомі котушки збудження 2.


 


 


 

 


 

 

Рис. 6.3 Структурна схема електродинамічного вимірювального механізму Крутний момент (обертальний) Моб, який діє на рухому катушку:



(6.4)


де М12 - взаємна індуктивність котушок, α - кут повороту.


 

 

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Під дією крутного моменту рухома котушка намагається зайняти таке положення, при якому напрямок її магнітного поля співпадав би з напрямком магнітного поля нерухомої котушки . Для положення рівноваги необхідно, щоб крутний момент був рівен протидіючому моменту Моб = Мпр = aW, отже

кут відхилення

(6.5)

для змінного струму:




Якщо нерухома котушка увімкнена в коло струму, а рухома разом з необхідним додатковим опором R в коло напруги (див. рис. 6.4).

Рис. 6.4 Електродинамічний вимірювальний прилад як ватметр і варметр а) Електрична принципова схема ватметра; б) Електрична принципова схема

Варметра

Тоді I1 = і, а I2 =U/R, а відхилення рухомої частини буде

пропорційним середній активній потужності:



(6.7)


де φ - кут зсуву фаз між струмом та напругою.

Якщо фаза струму I2 в колі рухомої рамки буде зміщена на 90° відносно напруги (наприклад, як на рис. 6.46, коли струм І2= UjωC), то покази приладу будуть пропорційними не активній, а реактивній потужності:


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Q = IUsinφ. (6.8)

В електродинамічних логометрах (рис. 6.5) обертальні моменти є наслідком взаємодії струмів у рухомих рамках з магнітним полем, що створюється струмом в нерухомих котушок, а кут відхилення рухомої частини визначатиметься значенням кута зсуву фаз φчи cosφ між струмом та напругою:

а = f(cosφ). (6.9)

Характер цієї залежності, а отже, і ступінь нерівномірності шеали визначається конструктивними параметрами вимірювального механізму.



 


Рис. 6.5 Структурна схема електродинамічного фазометра

Вимірювальні механізми електродинамічної системи при послідовному з'єднанні нерухомих котушок та рухомої рамки можуть бути використані для піднесення до квадрату струму, що через них протікає, а отже, для створення амперметрів чи вольтметрів середньоквадратичних значень відповідно струму чи напруги.

За конструкцією є два різновиди приладів електродинамічної системи: з вимірювальним механізмом без феромагнітного осердя і з вимірювальним механізмом, в якому магнітний потік, що створюється струмом I2 проходить через шихтований (виконаний з набору листів) магнітопровід (осердя).

Прилади з вимірювальним механізмом без феромагнітного осердя (їх називають електродинамічними) можуть працювати у порівняно широкому частотному діапазоні (до декількох кілогерц). Однак такі прилади значною мірою піддаються впливу зовнішнього магнітного поля, якщо в ньому не передбачене екранування або астатичне виконання вимірювального


Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

механізму (два ідентичні вимірювальні механізми на спільній осі, в яких обертальні моменти від зовнішнього поля направлені в протилежних напрямах і взаємно компенсуються).

Амперметри електродинамічної системи випускаються для виміру струмів від 20 мА до 10 А, вольтметри для виміру напруги від 30 В до 600 В. Номінальні напруги ватметрів також є від 30 В до 600 В при номінальних струмах від 0,2 до 0,5 А та номінальному cosφ =1, cosφ = 0,2 чи cosφ = 0,1. Найвищий клас точності електродинамічних приладів - 0,1.

Переваги електродинамічного ВМ є: можливість їх використання в колах як постійного так і змінного струму, стабільність показів у часі.

Недоліки електродинамічного ВМ: мала чутливість, велика потужність споживання (декілька десятків ват).

Феродинамічні механізми. Прилади, вимірювальний механізм яких має феромагнітний магнітопровід дістали назву феродинамічних приладів.



 


Рис. 6.5 Схематичне зображення феродинамічного вимірювального механізму Конструктивно, ВМ ферродинамічної системи відрізняються від

електродинамічних ВП тим, що нерухома котушка має магнітопровід із

магнітом'ягкого матеріалу. Наявність магнітопроводу сприяє створенню

великого пружного моменту, який діє на рухому котушку.

Переваги феродинамічних ВМ: при меншому споживанні електричної

енергії розвивають значно більші обертальні моменти, дуже надійні.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Недоліки феродинамічних ВМ: поступаються за точністю та частотним діапазоном електродинамічним приладам (без феромагнітного осердя). Найвищий клас точності феродинамічних - 0,5.

Індукційний вимірювальний механізм. Такі вимірювальні механізми (див. рис. 6.6) використовується переважно в лічильниках електричної енергії, в колах змінного струму. Вимірювальний механізм цієї системи має два незалежні магнітопроводи, рознесені в просторі. Обмотка одного з магнітопроводів є обмоткою кола напруги, обмотка другого магнітопроводу є струмовою. Потоки Фн та Ф, пропорційні відповідно напрузі U та струму I, наводять у диску вихрові струми. В результаті взаємодії цих вихрових струмів і магнітних потоків виникає обертовий момент,

Mоб=kfФмФі sinφ, (6.10)



 


Рис. 6.6 Схематичне зображення індукційного вимірювального механізму

де k - сталий коефіцієнт, значення якого визначається параметрами ВМ; f - частота струму та напруги; φ - кут зсуву фаз між потоками Ф­м та Фі

Через великий індукційний опір обмотки напруги струм Iu, а отже, і потік Фи відставатимуть від напруги U на кут, близький до 90°. Потік Фi

практично збігається за фазою із струмом I. Тому вираз для обертального моменту матиме вигляд


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Mo6=kfUIsin(90-φ) = kfUIcosφ, (6.11)

Пропорційність швидкості обертання рухомої частини (диска)

індукційного механізму до вимірюваної потужності забезпечується завдяки

магнітоіндукційному гальмівному моменту Мг, що виникає при обертанні

диска в колі постійного магніта М :

(6.12)

де Фм - магнітний потік постійного магніта - величина стала; км -

коефіцієнт пропорційності. Усталена рівномірна швидкість обертання диска буде при рівновазі Мо6 та Мг.

Мо6 = Мг = kUI cosφ = kг dα/dt , (6.12)

Отже, за інтервал часу t = t2-t1

(6.13)

а кількість обертів диска

(6.14)

тобто кількість обертів прорційна вимірюваній енергії W.

Кількість обертів, що відповідає 1 кВт·год енергії, називається передавальним числом лічильника, а обернена їй величина - номінальною сталою лічильника.

Електромагнітні механізми. В основі принципу дії електромагнітних вимірювальних механізмів покладено принцип, за яким на феромагнітне тіло в магнітному полі діє сила, пропорційна квадрату магнітної індукції. Магнітна індукція, в свою чергу, створюється струмом, що протікає через котушку вимірювального механізму, а отже, обертальний момент, що виникає, пропорційний квадрату цього струму.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"



 


а) б)

Рис. 6.7 Схематичне зображення електромагнітного вимірювального механізму

а) з круглою котушкою; б) з плоскою котушкою

У вимірювальних механізмах сучасних електромагнітних приладів обертальний момент створюється силою відштовхування між однаково намагніченими рухомим та нерухомим осердями в результаті проходження через вимірювальну котушку 1 струму (див. рис.6.7).

При цьому осердя 2, що закріплене на осі, буде повертатись на деякий кута. Протидійний момент створюється спіральними пружинами з лінійною характеристикою, тому усталене відхилення рухомої частини за умови, що частота струму значно перевищує частоту власних коливань рухомої частини, буде пропорційним ефективному (середньоквадратичному) значенню струму



(6.15)


Форма котушки, а отже, і осердь може бути круглою (рис. 6.7а) або плоскою (рис. 6.76). В останньому випадку може бути значно зменшене споживання приладу з одночасним збільшенням обертального моменту за рахунок розміщення нерухомої котушки на феромагнітному осерді.

Найменший струм електромагнітних приладів, що відповідає повному відхиленню вказівника, становить 10 мА, споживання потужності -0,05... 1 ВА. Номінальні значення вимірюваних величин електромагнітних приладів становлять відповідно: амперметрів - від 10мА до 100А,


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

вольтметрів - від 10В до 1000В. Частотний діапазон електромагнітних приладів звичайно не перевищує 1000... 1500Гц, найвищий їх клас точності 0,2.

Переваги електромагнітних ВМ є: — можливість вимірювати як постійні так і змінні струми, стійкість до струмових перевантажень, простота конструкції і невелика вартість.

Недоліки електромагнітних ВМ є: низька чутливість і точність, значне енергоспоживання.

Електростатичні механізми. Обертальний момент електростатичних приладів (рис. 6.8) пропорційний квадрату напруги між рухомим 1 та нерухомими 2 електродами, а усталене відхилення рухомої частини буде пропорційним ефективному (середньоквадратичному) значенню напруги:



(6.16)


Для створення необхідного для нормальної роботи обертального моменту в електростатичних вимірювальних механізмах потрібна порівняно висока напруга. Тому електростатичні прилади випускають як вольтметри з номінальною напругою не нижче ніж 10 В і як кіловольтметри переважно до 30 кВ. Схематичне зображення вимірювального механізму подано на рисунку 6.8.

Рис. 6.8 Схематичне зображення електростатичного вимірювального механізму Переваги електростатичних ВМ є: дуже мале енергоспоживання, що проявляється хіба що на високих частотах, незалежність показів у широкому

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

частотному діапазоні аж до десятків мегагерц, порівняно високий клас точності, залежно від межі вимірювання та частотного діапазону основна похибка може бути зведена до 0,5...0,1%.

Недоліки електромагнітних ВМ є: Потрібна висока напруга для створення обертального моменту.

Враховуючи вказані вище позитивні особливості електростатичних вимірювальних механізмів, останні використовують також для побудови ватметрів для вимірювань потужності малопотужних об'єктів та в колах високої напруги, а в поєднанні з електронними підсилювачами використовуються в якості високочутливих електронних ватметрів.

Рис. 6.9 Електрична принципова схема електростатичного ватметра

Принцип дії електростатичного перемножувача-ватметра пояснює рис. 6.9. Тут до відповідних пар електродів поступає напруга:

U12=Uи+Ul, U32=Uи-Uі (6.17)

де Uі = IRш - спад напруги на шунті.

Обертальні моменти, що діють на рухому частину, визначаються квадратом суми та квадратом різниці напруг Uu та Ul а відхилення рухомої частини при синусоїдних значеннях струму та напруги

a = k((Uu+Uі )2-(Uи-Uі )2) = cUIcosφ, (6.18)

тобто пропорційне активній потужності.

Шкала електростатичного ВП нерівномірна, а кут відхилення рухомої частини визначається середнім квадратом значення напруги і не залежить від наявності прикладеної напруги.

Переваги електростатичних ВМ є: можливість використання як для вимірювання постійного струму, так і змінного, мале енергоспоживання,

---------------------------------- 19

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

незалежність показів від частоти, форми вимірювальної напруги і зовнішніх магнітних полів, великий діапазон вимірювання напруги (до декількох сотень кіловат).

Недоліки електростатичних ВМ є: мала чутливість.

Область застосування: електростатичні вольтметри в колах постійного та змінного струму високих частот з напругою до сотень кіловольт.

У аналоговій вимірювальній техніці широке використання отримали маштабні перетворювачі, які призначені для зміни значення виміюваної величини в задане число раз. Розрізняють два види маштабних перетворювачів:

- пасивні, які працюють за рахунок енергії об'єкту вимірювання:
шунти, добавочні резистори, вимірювальні трансформатори
струму та напруги.

- активні,які не використовують енергію об'єкту вимірювання:
електронні вимірювальні підсилювачі.

Шунти. Шунт це резистор який підключається паралельно до амперметра для розширення меж вимірювання струму амперметром.



 


u.ш

Рис. 6.10 Схема підключення шунта

Um =IpRв=ImRm, I = Ip+Iш, І/Ір = n, Rш =Rв/(n-1), (6.19)

де I- загальний струм кола (вимірює прилад з шунтом); Ір - струм який тече через рамку міліамперметра, Rв - внутрішній опір міліамперметра; Іш - струм який тече через шунт, Rш - опір шунта; п - коефіцієнт шунтування; Uш - спад напруги на шунті.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Шунти можуть бути внутрішні і зовнішні, індивідуальні і калібровані.

При вимірюванні струму опір шунта і рамкм амперметра змінюється в наслідок нагрівання.

Добавочні резистори. Добавочний резистор це резистор який підклчається послідовно до вольтметра для розширення меж вимірювання напруги вольтметром.



 


Рис. 6.11 Схема підключення добавочного резистора

де U- загальна напруга кола (вимірює прилад з добавочним резистором); Iτ - струм який тече через коло, Rv - внутрішній (вхідний) опір мілівольтметра; Uv - напруга яку вимірює мілівольтметр без дільника, Rd -опір добавочного резистора (дільника); т - коефіцієнт ділення напруги; Ud -спад напруги на добавочному резисторі.

Добавочні резистори можуть бути внутрішні і зовнішні, індивідуальні і взаємозамінні.

Аналогові електронні прилади. Аналогові прилади електромеханічної групи, будучи порівняно невисокої точності, відрізняються високою надійністю, стійкістю до перевантажень, наочністю показів. Разом з цим вони мають обмежені функціональні можливості. Так, магнітоелектричні прилади залишаються придатні для роботи лише на постійному струмі. Для розширення функціональних можливостей таких приладів використовують функціональні перетворювачі амплітудного, ефективного та середнього випрямленого значень змінних струмів і напруг в напругу постійного струму в поєднанні з електронними підсилювачами, створюючи відповідно електронні аналогові прилади (з електромеханічними ВМ).


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація екі

Аналогові електронні прилади прямого перетворення . своїй структурі електронний перетворювач вимірюваної величини в . напругу (струм) та магнітоелектричний ВМ. Ці прилади відрізняє високою чутливістю (0,1 нВ/под), широким частотним діапазоном (від постійного струму до змінного струму частотою до одиниць мегагерц) і малим споживанням (вхідний опір вольтметрів може сягати 1016... 1017 Ом).

Найпростішою є структура електронного вольтметра постійної напруги, що являє собою поєднання електронного підсилювача постійної напруги та магнітоелектричного вимірювального приладу. Зведена похибка таких вольтметрів звичайно не нижча від 0,5... 1%, а діапазон вимірюваних напруг становить від декількох нановольт до 1000В.

Стосовно електронних вольтметрів змінної напруги, то, залежно для вимірювання якого значення змінної напруги призначається прилад, розрізняють електронні вольтметри діючого, середнього випрямленого чи амплітудного значення. Як перетворювачі діючого значення здебільшого використовують термоелектричні перетворювачі, а електронний вольтметр діючого значення будують за структурною схемою (див. рис. 6.12).

ТП1

Рис. 6.12 Схема перетворювача середньоквадратичного значення

При аналізі спектра чи енергетичних властивостей електричного сигналу досить широко використовуються функціональні перетворювачі середньоквадратичного значення змінної напруги в постійну. Найбільшу точність мають такі перетворювачі, реалізовані на термоелектричних перетворювальних елементах.

 


О Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Під дією вхідної напруги термоперетворювач ТП1 формує електрорушійну силу е1=k1U2вх. Компенсувальна ЕРС е2 = k2(βUвих)2 з виходу

термоперетворювача ТП2, що в колі зворотного зв'язку СЗЗ, пропорційна квадрату вихідної напруги підсилювача ОП, яка, в свою чергу, дорівнює Uвux = kп12). Якщо коефіцієнт підсилення ОП прямує до безмежності, то

e12 і маємо Ueux = Uex . Тут k1, k2 - коефіцієнти пропорційності, β-

коефіцієнт перетворення кола зворотного зв'язку.

Значною мірою точність такого перетворювача визначається ідентичністю функцій перетворення основних функціональних елементів ТП1 та ТП2 і становить не більше ±0,1% в частотному діапазоні від 50Гц до приблизно 20кГц. Суттєвим недоліком схеми є велика інерційність перетворення (до 10с), обумовлена інерційністю термоперетворювачів ТП1 і ТП2.

Такі вольтметри діючих значень забезпечують найвищу точність вимірювань несинусоїдальних напруг в межах від одиниць мікровольта до 1000 В в частотному діапазоні до десятків мегагерц. їх основна зведена похибка становить 0,5...1,5%.

Основним структурним елементом електронних вольтметрів амплітудного значення є здебільшого функціональний перетворювач амплітудного значення (див. рис. 6.13).



 


Рис. 6.13 Схема покращеного перетворювача амплітудного значення

У випадку додатного вхідного сигналу Uex відбувається його

інвертування у від'ємну напругу вхідного сигналу , що викликає

 


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

відкривання діода D2 і заряд конденсатора С до амплітудного значення напруги.

Завдяки від'ємному зворотному зв'язку, що охоплює обидва підсилювачі ОП1 і ОП2, можна знехтувати впливом спаду напруги на діоді D2. Під час дії від'ємної Uвх відкривається діод D1, що шунтує підсилювач

ОШ, та закривається діод D2, що забезпечує зберігання на С попередньо отриманого амплітудного значення напруги.

Оскільки ОП1 працює на ємнісне навантаження запам'ятовувального конденсатора С, для гарантування надійної роботи цього підсилювача використовують додатковий резистор R3. Після закінчення вимірювань конденсатор С розряджають за допомогою ключа S. Застосування прецизійних елементів в колі зворотного зв'язку, якісного конденсатора С та широкосмугових підсилювачів дає змогу вимірювати амплітуду імпульсів чи синусоїдальної напруги з частотою повторення до 1 МГц з похибкою в межах ±0,5... 1,0%.

Вольтметри амплітудних значень випускаються на напруги від ІмВ до 1000В в частотному діапазоні від 20Гц до 1000МГц. їх зведена похибка залежно від значення напруги та частоти знаходиться в межах від 0,2 до 1,5%.

Електронні вольтметри середніх випрямлених значень напруги будуються звичайно за схемою рис. 6.14.

Рис. 6.14 Схема перетворювача амплітудного значення

Функціональні перетворювачі амплітудного значення забезпечують отримання постійної вихідної напруги, пропорційної амплітуді вхідної періодичної чи імпульсної напруги. Найпростішою реалізацією такого перетворювача є використання однопівперіодної схеми з під'єднанням до її


О Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та "автоматизація експерименту"

виходу ємності С (рис. 6.14). При додатній півхвилі вхідної напруги конденсатор С заряджається через діод D до амплітудного значення вхідного сигналу. На час дії від'ємної півхвилі діод D закривається і на конденсаторі зберігається попереднє значення напруги. В разі потреби вимірювання від'ємної амплітуди вхідного сигналу в наведеній схемі слід лише змінити полярність ввімкнення діода D на зворотню.

Оскільки діод D ввімкнено в коло від'ємного зворотного зв'язку підсилювача ОП, спад напруги на D, який не дорівнює нулю, не впливає на точність відтворення на виході схеми вихідної напруги, пропорційної амплітуді вхідної напруги. Однак похибка такого перетворювача суттєво залежить від якості конденсатора С (його еквівалентного кута втрат), опору навантаження та вузла відтворення початкового стану, зображеного на рисунку у вигляді ключа необхідного для розрядки С. Цей перетворювач може працювати з імпульсними сигналами тривалістю більше однієї мікросекунди з похибкою не краще ±1%. Його недоліком є схильність до самозбудження операційного підсилювача, викликана впливом ємності конденсатора С (такого недоліку позбавлена схема подана на рисунку 6.13).

Крім прямого призначення, вимірювання середніх (випрямлених) значень напруги, вони можуть застосовуватись для вимірювань діючого значення моногар-монічних напруг, а їх шкала може градуюватись в діючих значеннях вимірюваної величини.

Похибки вольтметрів середнього випрямленого значення суттєво залежать від значення вимірюваної напруги, її частоти і становлять від 0,5 до 5...6%.

Біметалеві амперметри. При вимірюванні струмів інфранизької частоти (від часток герц до декількох десятків герц) використовують амперметри з біметалевим чутливим елементом елементом (вимірювальним механізмом). Біметалева пружина 1 (рис. 6.15), яка при нагріванні вимірювальним струмом випрямляється, повертає рухому частину на кут а, усталене значення якого


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"



(6.19)


де I - діюче значення вимірюваного струму.

Рис. 6.15 Схема біміталевого амперметра

Струм до чутливого елемента (робочої біметалевої пружини) підводиться за допомогою мідної пружини 2. Для компенсації впливу температури довкілля використовують компенсувальну (ідентичну робочій) біметалеву пружину 3, захищену від нагрівання робочою пружиною тепловим екраном. Вказівник може мати також буксирну стрілку, яка призначається для фіксації максимального відхилення.

В додатку А подані основні умовні позначення на показувальних приладах.

Електронні вимірювальні прилади:

- прилади для вимірювання параметрів і характеристик сигналів
(осцилографи , вольтметри, частотоміри, аналізатори спектру).

- прилади для вимірювання параметрів і характеристик активних
двополюсників і чотирьохполюсників (наприклад для зняття АЧХ,
ФЧХ, перехідних характеристик, вимірювання опру,
індуктивності, ємності).

- вимірювальні генератори, які є джерелами сигналів різного рівня,
форми, частот, використовують як джерела опорної напруги.

Реєструвальні прилади. На практиці часто необхідно знати не тільки значення вимірюваної величини в певний момент часу чи її інтегральну характеристику, але й характер зміни її миттєвого значення. Для цього використовують реєструвальні прилади, в тому числі реєструвальні


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

(самописні)прилади прямого перетворення, світлопроменеві (електромеханічні) осцилографи,а також автоматичні реєструвальні прилади зрівноважу вального перетворення.

Реєструвальні прилади прямого перетвореннябудуються на базі показувальних приладів, додатково оснащених реєстру вальним пристроєм, який складається із реєстру-вального органа та носія зображення.

Реєструвальний орган (здебільшого перо спеціальної конструкції з чорнилом) механічно з'єднаний з вказівником приладу і переміщається по колу, а кут його повороту відповідає повороту рухомої частини ВМ. Досконалішим і поширенішим є реєструвальний орган зі спеціальним механізмом, який кутове переміщення рухомої частини ВМ перетворює у поступальний рух пера реєструвального органу.

Переміщення носія зображення здійснюється здебільшого від електродвигуна. Якщо швидкість переміщення носія зображення стала, то записується зміна вимірюваної величини в часі, а якщо переміщення пропорційне значенню деякої іншої величини, то записується функціональна залежність однієї величини від іншої (двокоординатний самописець).

Процеси, що змінюються в часі повільно, записують на діаграмі у вигляді диска або циліндра звичайно з частотою обертання в один оберт за добу або за тиждень.

В деяких різновидах двокоординатних приладів передбачений запис на нерухомій діаграмі. У цьому випадку реєструвальний орган має два ступені свободи і може переміщуватись в двох взаємоперпендикулярних напрямках як в один, так і в інший бік.

Конструктивно реєструвальні пристрої різні, але всім їм властивий спільний недолік - переміщення реєструвального органа по носію викликає додатковий момент тертя. Для його зменшення використовують точковий запис. У таких приладах стрілка вільно переміщується над носієм зображення. Спеціальна дужка, яка піднімається за допомогою кулачкового


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

механізму, періодично падає на стрілку і притискає її разом з фарбувальною стрічкою до паперу.

Приведення в дію падаючої дужки можна також зв'язати з перемикачем вимірюваних величин та перемикачем фарбувальної стрічки різного кольору, що дає змогу здійснювати багатоканальну реєстрацію одним і тим же вимірювальним механізмом, але різним кольором.

Запис вимірювальної інформації може здійснюватись чорнилом на звичайному папері. Цей спосіб хоч і дешевий, але не досконалий. Широке застосування знаходить електротермічний запис на металізованому папері. У цьому випадку через записувальний пристрій (штифт) пропускають електричний струм, внаслідок чого з діаграмного паперу випаровує тонкий металевий шар, утворюючи чітке та надійне зображення.

Самописці на базі показувальних приладів служать для реєстрації вимірюваних величин, що змінюються в часі повільно, звичайно в діапазоні частот до 50Гц. Швидкодіючі реєструвальні прилади можуть реєструвати миттєві значення в діапазоні частот від 100Гц до декількох кілогерц. Як вимірювальний механізм таких приладів (світло-променевих осцилографів) використовують магнітоелектричний гальванометр з рухомою рамкою у вигляді петлі (один виток) - це петлеві осцилографічні гальванометри, або у вигляді рамки з великою кількістю витків (рамкові осцилографічні гальванометри). Петлеві осцилографічні гальванометри мають дуже малий момент інерції, а отже, високу частоту власних коливань (приблизно до 15кГц) і можуть використовуватись для реєстрації швидкозмінних процесів. Однак вони мають порівняно невисоку чутливість, а при повному відхиленні рухомої частини споживають до 50мА.

Рамкові осцилографічні гальванометри чутливіші, ніж петлеві, для повного відхилення рухомої частини споживають лише декілька міліампер, але вони інерційніші.

Практично всі сучасні осцилографічні гальванометри мають світлопроменеву реєстрацію, світловий промінь відбитий від дзеркальця,


Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

закріпленого на рухомій частині, реєструється або на звичайному фотопапері з наступним химічним проявленням, або на спеціальному фотопапері, чутливому до ультрафіолетового випромінювання.

Найпоширеніші електромеханічні осцилографи прямого перетворення є класу точності від 1,5 до 4.


Рис. 6.16 Принципова схема компенсаційного самописця

Точність реєструвальних приладів прямого перетворення часто буває недостатньою. В таких випадках використовують автоматичні реєстратори компенсаційного типу. Останні, крім цього, практично не споживають енергії від досліджуваного об'єкта. Принцип дії таких реєстраторів пояснює схема рис. 6.16.

Вхідна напруга Ux порівнюється з вихідною (компенсувальною) напругою UK мостової схеми. При нерівності цих напруг їх різниця ΔU після підсилення подається на вхід реверсивного двигуна РД приводить в обертання його ротор, в результаті чого переміщується повзунок реохорда, змінюючи напруги UK до моменту, поки ΔU=Ux-Uk=O. Діапазони вимірювань компенсаційних реєстраторів здебільшого становлять від часток до десятків мілівольт, зведена похибка ±0,25 %.

Електронно-променевий (електронний) осцилографє одним з найуніверсальніших і найважливіших засобів у сучасній електровимірювальній техніці.


О Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"


Основним вимірювальним елементом електронного осцилографа є електронно-променева трубка, а його принципова будова показана на рис. 6.17.


Рис. 6.17 Будова електронно-променевого осцилографа

Електронно-променева трубка — це спеціальний скляний балон, в якому створено вакуум. Всередині балону знаходиться система електродів, що містить гал од К з рожарювальною ниткою Н, сітку (мембрану) С та аноди А1 і А2 призначена для створення вузького пучка електронів - електронного променя. Катод К, який розжарюється від струму, що протікає через розжарювальну нитку, стає джерелом електронної емісії. Для надання електронному пучку необхідної для його руху до екрана і достатньої швидкості для засвічування люмінофора, яким покрита внутрішня поверхня екрана Е, використовують прискорювальні електроди (аноди) А1 і А2 які мають відносно катода додатний потенціал в декілька кіловольт. Фокусування електронного пучка (променя) здійснюється зміною напруги анода Аіза допомогою подільника напруги R1, а його інтенсивність, а отже, яскравість світної точки на екрані - зміною від'ємної відносно катода напруги зміщення на керуючій сітці С за допомогою подільника R2.

На шляху до екрана електронний промінь проходить між двома парами
відхиляючих пластин. Наявність напруги між відхиляючими пластинами
кожної пари викликає відхилення електронного променя в


---------------------------------------------- 30

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

електростатичному полі між цими пластинами. Одна пара пластин відхиляє промінь в горизонтальному напрямі (електроди х), а інша - у вертикальному (електроди у). Відхилення світної точки в коодинатах х та у пропорційне відповідно напругам Ux та Uy. Для повного відхилення електронного променя (на всю шкалу) напруги Ux та U у повинні бути не меншими, ніж

100В.Оскільки досліджувана напруга (вона подається до входу пластин вертикального відхилення) може мати широкий діапазон значень, то для її узгодження з необхідним значенням напруги на пластинах вертикального, відхилення, використовують проміжні узгоджувальні подільник ПН та підсилювач Ау досліджуваної напруги. Вони забезпечують зміну чутливості

системи вертикального відхилення. В схемі вихідного каскаду Ау передбачено регулювання зміщення променя на екрані по осі у. Подільник напруги ПН, підсилювач Ау разом з лінією затримки ЛЗ утворюють канал

вертикального відхилення (канал Y). Канал горизонтального відхилення (канал X) містить генератор розгортальної напруги (генератор розгортки ГР) та підсилювач Ах.

Канал X осцилографа може працювати в двох основних режимах - розгортки або підсилення сигналу, поданого на вхід X. Режим роботи каналу вибирається за допомогою перемикача SA2. Положення 1 відповідає режиму розгортки, положення 2 - підсиленню сигналу. В режимі розгортки напруга генератора розгортки ГР через підсилювач Ау подається на вхід

горизонтально відхиляючих пластин. В схемі вихідного каскаду Ах також

передбачено регулювання зміщення променя на екрані по осі X.

Якщо на вхід У осцилографа подається напруга Uy(t), то вертикальна

координата світної точки, пропорційна значенню досліджуваної напруги,

буде

y = SyUy(t), (6.20)


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

де Sy - чутливість осцилографа по осі Y, яка залежить від параметрів

подільника та підсилювача.

Канал горизонтального відхилення (канал X) формує напругу розгортки, синхронізовану відносно напруги, поданої на вхід Y, в результаті чого горизонтальна координата світної точки визначається, як

x=SxUx(t) (6-21)

де Sx - чутливість осцилографа на осі X.

В електронному осцилографі є затримка початку горизонтальної розгортки через деяку інерційність як блоків синхронізації і підсилення, так і генератора розгортки. Ця затримка становить десятки наносекунд. Для узгодження досліджуваного сигналу Y(t) з початком горизонтальної розгортки в блоку вертикального відхилення сигналу (в каналі Y) передбачена лінія затримки.

Щоб отримати на екрані криву досліджуваної напруги Uy(jt), в

прямокутній системі координат необхідно, щоб напруга змінювалась протягом певного часу за лінійним законом. Тому напруга розгортки Ux(t),

що виробляється блоком розгортки, має пиломоподібну форму (рис. 6.18).

Проміжок часу t1 називають часом прямого (робочого) ходу променя. Протягом цього часу під дією лінійно змінної напруги Ux(t) світна точка переміщується екраном зліва направо і створює на ньому суцільну лінію.



 


Рис. 6.18 Форма напруги часової розгортки

Протягом часу t2 (зворотного ходу) промінь повертається справа наліво у початкове положення, щоб у наступний проміжок часу прямого ходу повторити переміщення світної точки по екрану зліва направо.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Час t2 роблять як найменшим порівняно з часом t1. З метою збільшення яскравості променя протягом часу t1, на сітку електронно-променевої трубки подають додаткову напругу. Під час паузи t3 горизонтальна координата світної точки не змінюється.

При дослідженні змінної періодичної напруги зображення на екрані буде нерухомим і зручним для спостереження в тому випадку, коли період напруги розгортки Т буде дорівнювати або буде кратним періоду досліджуваної напруги Uy (t).

Блок розгортки може працювати у двох режимах: неперервному і очікувальному. В режимі неперервної розгортки, який призначений для дослідження тільки періодичних напруг, пауза t3 відсутня (t3=0). Регулюючи час робочого ходу t1 можна змінювати період Т і, відповідно, добиватися нерухомості зображення (час зворотнього ходу променя t2 не регулюється). Якщо період Т напруги розгортки в п разів більший від періоду досліджуваної напруги, а ( t2<<t1, то на екрані осцилографа спостерігатиметься п періодів досліджуваної напруги.

В режимі очікувальної розгортки момент початку прямого ходу променя синхронізується з початком досліджуваного сигналу. При цьому час прямого ходу г, можна встановлювати довільно. Після закінчення зворотного ходу променя блок розгортки "очікує" (час t3) доти, поки досліджувана напруга знову не досягне початкового рівня запуску. Режим очікувальної розгортки застосовується при дослідженні як періодичних, так і неперіодичних (складних за формою) напруг.

Як уже зазначалось для утворення на екрані нерухомого зображення необхідно, щоб період напруги розгортки дорівнював періоду досліджуваного сигналу або був йому кратним. Примусова генерація генератором розгортки напруги з частотою, яка дорівнює або кратна частоті досліджуваного сигналу, називається синхронізацією. Для здійснення синхронізації до генератора розгортки ГР подається синхронізуючий сигнал.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

Як такий можна використати досліджуваний сигнал, що подається на канал Y (перемикач SA1 - в положенні 1). Це внутрішня синхронізація. При зовнішній синхронізації (перемикач SA1 - в положенні 2) до ГР підводиться зовнішня синхронізуюча напруга. Як зовнішня синхронізуюча може бути використана мережна напруга 220В, 50Гц.

Найважливішими з погляду застосування осцилографа є такі його технічні характеристики:

- чутливість каналу Y, або коефіцієнт відхилення ку=1/Sy ;звичайно

ку = 10мВ/см...20В/см;

- смуга пропускання, тобто діапазон частот, в межах якого
коефіцієнти підсилення канала Y змінюються не більше ніж на
ЗдБ;

- діапазон швидкостей розгортки;

- вхідний опір (звичайно одиниці мегаом);

- похибка вимірювання напруги та тривалості імпульсів (не більше
ніж ±(10...30)%).

Багатопроменеві осцилографи.Якщо необхідно відтворити на екрані одночасне дві або декілька вимірюваних величин, то в таких випадках застосовують багатопроменеві осцилографи, які з'явились останнім часом завдяки розвитку мікроелектронної техніки та технології виготовлення спеціальних електронно-променевих трубок.

Існують два різновиди таких спеціальних електронно-променевих трубок. В одних двоканальних осцилографах є дві єлектронно-променеві системи, вмонтовані в одну і ту ж вакуумну трубку, що дозволяє одержати два незалежні зображення на одному екрані Для цього кожній із двох пар відхильних пластин потрібні окремі вимірювальні підсилювачі та окремі розгортки в часі. Якщо для обидвох електронно-променевих систем потрібно мати спільну вісь часу, то достатньо мати один спільний блок розгортки.


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

В іншої групи дво- та багатопроменевих осцилографів, які тільки умовно можна назвати багатоканальними, є одна звичайна однопроменева трубка, а декілька вимірюваних величин відтворюються на екрані послідовно в часі внутрішнім перемиканням в осцилографі. Якщо перемикання відбувається дуже швидко щодо швидкості зміни вимірюваних величин, то на екрані при двох вимірюваних величинах матимемо дві переривчасті криві.

Запам'ятовувальні осцилографи.Нормальне післясвічення люмінофорного шару на екрані звичайного осцилографа настільки короткотривале, що майже не сприймається людським оком. Для досліджень дуже повільних процесів і для подальшого їх розгляду буває потреба запам'ятовувати отримане зображення на досить тривалий час, до години чи навіть більше. Для цього використовуються запам'ятовувальні осцилографи Це осцилографи із запам'ятовувальними електронно-променевими трубками (з нагромаджуванням заряду), або цифрові запам'ятовувальні осцилографи.

У запам'ятовувальних електронно-променевих трубках (рис. 6.19) траєкторія переміщення електронного променя по екрану фіксується електрично, що дає змогу навіть однократні процеси спостерігати як завгодно довго.

Рис. 6.19 Запам'ятовувальна електронно-променева трубка

Всі варіанти запам'ятовувальної електронно-променевої трубки (біста-більні, півтонові, комбіновані) засновані на принципі вторинної емісії з так званої мішені 1. Електронний промінь 6, отриманий як у звичайного осцилографа попадає не на люмінісцентне покриття 3, а на розміщену перед ним мішень, покриту матеріалом, що може випромінювати вторинні

---------------------------------- 35

© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.


Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

електрони, і попередньо заряджену слабким від'ємним зарядом. Електрони, що падають на мішень віддають в місці падіння свою енергію, в результаті чого з мішені у напрямі до колектора 2 вилітає більша кількість електронів, ніж падає на неї, через що на мішені утворюється додатний заряд. Мішень відіграє роль своєрідного трафарета. Допоміжні електронні прожектори (гармати) 4 створюють широкі віялоподібні електронні пучки 5, які рівномірно розподіляються в просторі і падають на мішень з порівняно малою швидкістю. Через точки мішені, які покинули вторинні електрони, проходять електрони з пучків, прискорюються і в результаті попадають на люмінісцентний екран. Ділянки мішені, на які не падав електронний промінь, залишаються зарядженими від'ємно і відштовхують електронну хмару, внаслідок чого у відповідних місцях люмінесцентний екран залишається темним.

Яскравість на екрані можна регулювати зміною напруги між електронним прожектором 4 та колектором 2. Подачею короткотривалого імпульсу напруги на мішень можна нейтралізувати нагромаджені на ньому заряди, внаслідок чого зображення стирається.

Відповідним підбором матеріалів можна отримати або довготривале зображення на екрані (бістабільна запам'ятовувальна трубка), або зображення, що поступово зникає.

Цифрові запам'ятовувальні осцилографи.Останнім часом широке застосування знаходять цифрові запам'ятовувальні осцилографи. В них зображення не записується у вигляді неперервної кривої на люмінесцентному екрані. Замість того з виходу підсилювача Y інформація послідовно перетворюється за допомогою АЦП в цифровий код, який надходить на вхід даних цифрового запам'ятовувального пристрою. Одночасно синхро-сигнали з виходу підсилювача X є адресною інформацією для поступового заповнення вищезгаданого запам'ятовувального пристрою.

Великого поширення отримують електронні осцилографи з цифровим опрацюванням сигналу. В них аналоговий блок, що є звичайним


© Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М.



Конспект лекцій „Основи вимірювальної техніки, планування та автоматизація експерименту"

осцилографом, доповнений АЦП та процесором опрацювання цифрових сигналів. При цьому мікропроцесор керує процесами перетворення сигналів і процедурою вимірювання. До нього під'єднується клавіатура, що дозволяє виконувати необхідні сервісні процедури. З'явилася можливість автоматизації керування електронним осцилографом. Масиви інформації можна зобразити у вигляді гістограм, графіків, таблиць. Можна змінити масштаб, забрати чи розтягнути будь-яку частину осцилограми, накласти одну на одну. Автоматичне калібрування під час вимірювання, корекція похибок, зменшення впливу завад завдяки усередненню сигнала за велику кількість періодів призводить до відчутного підвищення точності вимірювань. Останнім часом широко вискористовуються осцилографи побудовані на базі сучаних ЕОМ.


Читайте також:

  1. Вибір вимірювальних приладів
  2. Вимоги, що ставляться до ваговимірювальних приладів.
  3. Експлуатація приладів для вимірювання параметрів середовищ
  4. Експлуатація приладів релейного захисту і вимірювання, захисних і протипожежних засобів
  5. За допомогою яких приладів можна визначити несправності діодів в електронній системі запалення?
  6. Інформаційні процедури цифрових вимірювальних приладів
  7. КЛАСИ ТОЧНОСТІ ПРИЛАДІВ
  8. КЛАСИФІКАЦІЯ АНАЛОГОВИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ
  9. Класифікація вимірювальних приладів
  10. КОНТРОЛЬНО-ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ.
  11. Монтаж газових приладів
  12. Напір і тиск насоса за показаннями приладів

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
КЛАСИФІКАЦІЯ АНАЛОГОВИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ | Контрольні питання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.03 сек.