![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1. Классификация методов измерений.
- •2. Измерение осциллографом среднего значения коэффициента амплитудной модуляции.
- •3. Неинтегрирующий цифровой вольтметр постоянного тока, реализующий время-импульсный метод преобразования.
- •4. Классификация средств измерений.
- •5. Нулевой метод измерения фазового сдвига.
- •6. Интегрирующий цифровой вольтметр постоянного тока с усреднением результатов измерений.
- •7. Классификация измерительных приборов.
- •8. Общий принцип работы электромеханических приборов прямого преобразования.
- •9. Измерение мощности методом с использованием направленных ответвителей.
- •10. Технические характеристики измерительных приборов.
- •11. Измерители уровня.
- •1 2. Структурная схема цифрового частотомера и ее работа в режиме измерения периода, временных интервалов и отношений частот.
- •13. Погрешности средств измерений: определения и формы представления погрешностей средств измерений.
- •14. Аналоговые вольтметры сравнения.
- •15. Широкодиапазонный гетеродинный анализатор спектра.
- •16. Нормирование погрешностей средств измерений.
- •17. Селективные вольтметры.
- •18. Измерение группового времени запаздывания.
- •19. Общие требования к средствам измерений электрических величин.
- •20. Работа осциллографа в режиме автоколебательной и ждущей разверток.
- •21. Интегрирующие цифровые фазометры.
- •22. Типовая структурная схема электрорадиоизмерительного прибора прямого преобразования.
- •23. Цифровые вольтметры переменного тока и мультиметры
- •24.Девиация частоты и ее измерение методом частотного детектирования.
- •Измерение методом частотного детектирования
- •25. Обобщенная структурная схема электронного аналогового вольтметра прямого преобразования.
- •26. Резонансные частотомеры
- •27. Девиация частоты и ее измерение по «нулям» функции Бесселя.
- •Измерение f по «нулям» функции Бесселя
- •28. Типовая структурная схема радиоизмерительного прибора сравнения.
- •29. Цифровые частотомеры низких и инфранизких частот.
- •30. Коэффициент амплитудной модуляции и измерение его пиковых значений.
- •31. Зависимость показаний вольтметров от формы измеряемого напряжения.
- •32. Измерение мощности методом с использованием эффекта «горячих» носителей тока.
- •33. Многоканальный осциллограф.
- •34. Основные параметры осциллографа.
- •35. Измерение мощности методом вольтметра.
- •36. Метод преобразования фазового сдвига во временной интервал. Неинтегр-ий цифровой фазометр.
- •37. Особенности измерений в радиоэлектронике и связи.
- •38. Цифровые вольтметры постоянного тока, реализующие кодоимпульсный метод преобразования
- •39. Термоэлектрический метод измерения мощности.
- •40. Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения мощности
- •41. Цифровые осциллографы
- •42. Интегрирующий цифровой вольтметр (ицв) постоянного тока с аналоговым интегрированием
- •43. Общие сведения и классификация приборов для измерения частоты и интервалов времени
- •44. Измерение мощности методом с использованием эффекта Холла
- •45. Компенсатор постоянного тока
- •46. Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения фазовых параметров.
- •47. Измерение мощности методом поглощающей стенки.
- •48. Принцип работы стробоскопического осциллографа.
- •49. Основные определения, классификация приборов для исследования формы, спектра и нелинейных искажений сигналов.
- •50. Магнитоэлектрические вольтметры.
- •51. Измерение фазового сдвига методом суммы и разности напряжений.
- •54. Структурная схема универсального осциллографа и краткая характеристика ее основных функциональных узлов.
- •52. Классы точности си
- •53. Цифровые вольтметры, реализующие частотно-импульсный метод преобразования.
- •55 Общие сведения и классификация ас
- •56.Магнитоэлектрический измерительный механизм. Конструкция и принцип работы
- •57. Пондеромоторный метод
- •58. Классификация приборов для измерения силы тока и напряжения.
- •59. Фильтровые анализаторы спектра
- •60. Измерение интервалов времени методом сравнения.
- •61. Нормирование погрешностей и классы точности средств измерений.
- •62. Аналоговые вольтметры постоянного и переменного токов.
- •1. С детектором на входе
- •2. С усилителем на входе
- •63. Структурная схема стробоскопического осциллографа и работа ее основных узлов.
- •64. Общие требования к средствам измерений электрических величин.
- •65. Термоэлектрические амперметры.
- •66. Структурная схема цифрового частотомера и ее работа в режиме измерения частоты.
- •67. Общие сведения о цифровых измерительных приборах(цип).
- •68. Выпрямительные амперметры.
- •69. Измерение нелинейных искажений(ни).
- •70. Метрологические характеристики ип: характеристики для определения результатов измерений.
- •71. Измерение высоких и сверхвысоких частот.
- •72. Цифровые анализаторы спектра.
- •73. Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения мощности.
- •74. Магнитоэлектрические амперметры.
- •75. Скоростные осциллографы.
- •76. Метрологические характеристики ип: характеристики погрешности.
- •77. Магнитоэлектрический измерительный механизм. Конструкция и принцип работы
- •78. Измерение интервалов времени методом прямого преобразования.
- •79. Энтропийная оценка погрешностей средств измерений.
- •80. Измерение осциллографом частоты сигнала.
- •81. Интегрирующие цифровые фазометры.
- •82. Динамические характеристики средств измерений.
- •83. Магнитоэлектрические амперметры.
- •84. Скоростные осциллографы.
- •85. Общие сведения и классификация методов и приборов для
- •86. Измерение мощности методом с использованием направленных ответвителей.
- •87. Принцип работы стробоскопического осциллографа.
- •88. Общие сведения и классификация приборов для измерения частоты и интервалов времени.
- •89. Измерение осциллографом фазовых сдвигов.
- •90. Компенсатор постоянного тока.
35. Измерение мощности методом вольтметра.
Метод
вольтметра, относится к электронным
методам измерения
.
Общим для электронных методов является
преобразование измеряемой мощности в
пропорциональное ей напряжение
постоянного или переменного тока и
последующее измерение этого напряжения.
Основным достоинством электронных
методов является их малая инерционность,
благодаря чему они используются для
прямого измерения
и
.
Метод вольтметра заключается в измерении с помощью вольтметра напряжения на резисторе, который включается в качестве нагрузки на конце линии передачи. Так как нагрузка должна быть согласована с линией передачи, имеющей характеристическое волновое сопротивление W, то измеряемое значение может быть определено по показанию вольтметра с помощью формул:
, (3.5)
при измерении среднего значения
мощности
,
или
(3.6)
при измерении импульсной мощности
.
Детекторы соответственно должны быть среднеквадратического и амплитудного значений.
При практической реализации этого метода в ваттметрах основные трудности связаны с изготовлением и согласованием нагрузки и детектора вольтметра. Для расширения частотного диапазона детектор конструктивно объединяют с нагрузкой. При этом напряжение снимают либо со всего резистора (а), либо с его части (б), как показано на рисунке 3.5 а, б соответственно:
На практике применяют как полупроводниковые, так и вакуумные детекторы. Частотный диапазон преобразователей с вакуумными диодами ограничивается 2 ГГц. Полупроводниковые диоды в сочетании с пленочными резисторами позволяют расширить частотный диапазон до 18 ГГц.
Рисунок 3.5 – Схематическое устр-во нагрузки и детектора элект-го ваттметра
Основными достоинствами метода вольтметра являются простота и высокая надежность ваттметров, а также возможность измерения малых и больших значений и . Недостатки метода: ограниченный частотный диапазон и низкая точность измерений. Погрешность измерения может достигать ±25 %.
36. Метод преобразования фазового сдвига во временной интервал. Неинтегр-ий цифровой фазометр.
Сущность
метода заключается в преобразовании
фазового сдвига
между двумя гармоническими сигналами
и
,
который необходимо измерить в
пропорциональный ему интервал времени
.
Затем измеряется отношение
к периоду сигналов
.
Математически это выглядит так:
и
,
т.е
(5.9)
Суть преобразования наглядно поясняется следующими эпюрами (рис 5.4).
Рисунок
5.4 – Временные диаграммы, поясняющие
метод преобразования
→
и работу фазометров
Если
гармонические сигналы
и
(рисунок 5.4,а) с помощью формирующих
устройств (аналогично как в ЦЧ)
преобразовать в последовательности
коротких импульсов
и
,
соответствующие моментам перехода этих
сигналов через ноль (рисунок 5.4,б; в
соответственно), то полученный интервал
времени
между ближайшими импульсами одной
полярности будет пропорционален
(рисунок 5.4,г).
Как
видно из рисунка 5.4,г, отношение
может быть определено как постоянная
составляющая периодической
последовательности прямоугольных
импульсов и легко измерена аналоговым
или цифровым вольтметром. Если же
необходимо преобразовать в цифровой
код, то это также легко сделать с помощью
селектора, управляемого импульсами
.
Таким образом во всех фазометрах
(аналоговых и цифровых), реализующих
этот метод, предусматривается образование
из
и
периодической последовательности
прямоугольных импульсов длительностью
.
Наиболее часто это на практике
осуществляется с помощью триггеров и
поэтому такие фазометры в технической
литературе называют триггерными. На
практике существуют и другие типы
преобразователей. Более того, в
практических схемах фазометров могут
фиксироваться моменты переходов
и
через ноль не только в одном положительном
направлении, но и в противоположном
отрицательном (как на рисунке 5.4 б и в).
Такие фазометры называются
двухполупериодными. Это позволяет
уменьшить погрешность измерения
за счет искажения формы сигналов
и
.
Современные фазометры, реализующие этот метод преобразования в в подавляющем большинстве являются цифровыми (ЦФ). Все варианты схем ЦФ во многом аналогичны ЦВ, реализующим время-имипульсный метод преобразования. Среди них, как и среди ЦВ и ЦЧ, можно выделить
неинтегрирующие ЦФ (измеряют мгновенное значение за один );
интегрирующие ЦФ (измеряют среднее за время
значение . Неинтегрирующие ЦФ
Упрощенная структурная схема однополупериодного неинтегрирующего ЦФ, реализующая алгоритм преобразования в в соответствии с выражением (5.9) имеет следующий вид (рисунок 5.5):
Рисунок
5.5 – Структурная схема однополупериодного
неинтегрирующего ЦФ
С помощью УУ не только обеспечивается синхронная работа всех узлов, но и ограничивается время измерения значением .
Чтобы
получить значение отношения
измерение должно проводиться в два
этапа: измерение
(П в положении 1) и измерение
(П в положении 2). При первом измерении
на выходе селектора будет пачка импульсов
(рисунок 5.4 д). Счетчик зафиксирует число
импульсов в пачке
с учетом (5.9)
(5.10)
где
– период следования импульсов ГСИ.
Как видно из рисунка 5.4, д и полученного выражения (5.10) между и прямо пропорциональная связь и т.к. остальные величины постоянны, то можно получить значение .
(5.11)
Зачем
же еще измерять
и определять отношение? Это необходимо
чтобы исключить зависимость
от
,
так как выражение (5.11) справедливо
только для
,
т.е. измерения можно проводить только
на одной фиксированной частоте. При
втором измерении
и
(5.12)
Для вычисления после подстановки значения из (5.12) в (5.11) получаем окончательно:
(5.13)
Таким образом, рассмотренный ЦФ является фактически комбинированным прибором (фазометр-частотомер) и имеет существенные недостатки. Отметим основные способы устранения этих недостатков, позволяющие создавать прямоотсчетные неинтегрирующие ЦФ.
Первый
способ виден из соотношения (5.13) и
реализуется с помощью арифметического
устройства, осуществляющего операцию
деления
и последующего умножения на 360°. Этапы
измерения
и
можно совместить во времени за счет
усложнения схемы ЦФ.
Второй
способ имеет несколько схемных
модификаций, но все они направлены на
достижение кратности периодов
и
.
Если в формуле (5.12)
,
где n=1,2,3,…,
то получим прямоотсчетный ЦФ. Здесь
возможны также два варианта:
образование счетных импульсов с периодом следования
образование счетных импульсов с периодом следования
при одновременном увеличение времени измерения в
раз.
В заключение отметим, что погрешность измерения при наличии помех возрастает, как и у неинтегрирующих ЦВ. Избавиться от этого можно применив интегрирующий ЦФ.