Міністерство освіти Украни

Національний технічний університет України

«Київський політехничний інститут»

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ

Підготовка до роботи та проведения вимірювань

Методичні вказівки з дисципліни

«Метрологія, стандартизація, сертифікація та акредитаціяії»

для студентів напряму «телекомунікації

Частина 1

Затверджено на засіданні кафедри

телекомунікацій

Протокол №4

вид «14»грудня 2012 р.

Київ — 2012 р. .

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ. Підготовка до роботи та проведення вимірювань. Методичні вказівки до дисциплін «Основи метрології взаємозамінності і стандартизації», „Метрологія, взаємозамінність, стандартизація та сертифікація” відповідно для студентів напрямів підготовки: „Електронні апарати” та „Телекомунікації” Частина 1.

Навчальне видання

Укладач: Вульпе Олександр Аполлонович

Відповідальний редактор: Лебедєв О.М.

Рецензент: Якорнов Є.П.

Укл. О. А. Вульпе - К: КПІ, 2012

ЗMICT

Вступ 4

1. Прилад електровимірювальний комбінований 41104 (мультиметр) 4

2. Вольтметр універсальний В7-16. 7

3. Частотомір електронно-лічильний Ч3-57 10

4. Електронно-променевий осцилограф С1-83 15

Література 26

«Той, хто навчається, не роздумуючи, упаде в оману.

Той, хто роздумує, не бажаючи навчатися,

попаде у біду»

(Конфуцій, V в. до н. е.)

Вступ

Уміння орієнтуватися в безмежному океані вимірювальних засобів в багатьох випадках визначає ycпix проведення того чи іншого експерименту в сфері розробки, проектування та експлуатації новітніх телекомунікаційних пристроїв, систем та мереж.

Комплекс радіовимірювальних засобів містить окремі прилади, спеціальні стенди та складні вимірювальні системи, що використовують швидкодіючі ЕОМ для управління процесом вимірювання та обробки результатів, що отримуються. Складність приладів зростає; багато з них є багатофункціональними. Проте, незважаючи на різноманітність приладів одного функціонального призначення (наприклад, електроннопроменеві осцилографи для візуального спостереження швидкоминаючих процесів), їм притаманна наявність подібних блоків, узлів та органів управління. Це дає можливість, отримавши навики роботи з одним приладом, легко перейти до вимірювань за допомогою другого, аналогічного призначення. Останнє, проте, не виключає необхідності ознайомитися з інструкцією по експлуатації нового приладу, щоб не допустити виходу його з ладу.

Методичні вказівки містять основні відомості про характеристики вимірювальних приладів, які мають найбільш поширене застосування в радіоелектроніці, подготовці їx до роботи та проведенню вимірювань.

Матеріал методичних вказівок може бути використаний при підготовці до лабораторних робіт з дисциплін «Основи метрології, взаємозамінності i стандартизації», «Фізичні основи електроних приладів», «Основи теорії зв'язку» та ін. При вивченні приладів особливу увагу потрібно звернути на технічні умови їx застосування i можливі обмеження. Так, наприклад, вимога «Без навантаження не вмикати!» припускає обов'язкове використання навантажуючих опорів, які входять в комплект вимірювального прилада.

1. Прилад электровимірювальний комбінований 43104 (мультиметр)

1.1. Призначення

Прилад призначається для вимірювання сили та напруги постійного та змінного стру­му, активного опору, параметрів малопотужних транзисторів i перевірки працездатності радіотехнічних пристроїв за допомогою вбудованого генератора.

1.2. Основні технічні дані

Діапазон вимірюємих токів.…................ від 2 мкА до 3 А.

Діапазон вимірюємих напруг.................. від 0,02 В до 1200 В.

Діапазон вимірюємих опорів ...........…. від 10 Ом до 10 МОм.

Діапазон частот при вимірюванні сили струму

(на ycix границях)....................…………. від 45 Гц до 10000 Гц.

при вимірюванні напруги:

на границі 15 В ............………....... від 45 Гц до 5000 Гц.

на границі від............. 60 В до 300 В від 45 Гц до 100 Гц.

Частота генеруємих сигналів

прямокутної форми….. .................. (1±0,2) кГц

синусоїдальної форми …................ (465+46,5) кГц.

Амплітуда сигналів прямокутноі форми ............………….1 В.

Амплітуда гармонічного сигнала не менше .........….……..0,2 В.

Глибина амплітудної модуляції гармонічного сигнала

імпульсами прямокутної форми частотою 1 кГц ......……..від 20 до 100 %.

Струм повного відхилення вимірювального механізма .....37,5 мкА.

Падіння напруги на котушці вимірювального механізма...30 мВ.

Клас точності при вимірюваннях

на постійному струмі………………………..........................2,5,

на змінному струмі……………………….............................4,0.

Робочі умови експлуатації:

температура навколишнього середовища ............…………від +10°С до +35°С;

відносна вологість. .....................………………………........80% при +25°С;

атмосферний тиск.........…………………………..................(630—800) мм. рт. ст.

1.3. Органи управління

Зовнішній вид приладу і розміщення органів управління показані на мал. 1.1.

1.4. Підготовка до роботи

1.4.1. Установити в прилад електрохімічні джерела струму 3,74,7В, якщо вони не ус­тановлені.

1.4.2. Установити прилад в горизонтальне положення, а стрілку коректором « » на відмітку механічного нуля.

1.5. Проведения вимірювань

1.5.1. Установити перемикач видів вимірювань в одне з фіксованих положень «-», «^» чи «R_Х», а ручку перемикача діапазонів вимірювань установити в положения, що відповідає максимальній границі вимірювання.

1.5.2. Перед вимірюванням опорів в діапазоні вимірювань 00,2 к підімкнути з'єд-нувальні провода до гнізд «-7» та «*» і потім установити обертанням диска «r_Х » по-кажчик вимірювального механізма на відмітку «» шкали «7». В діапазонах вимірювань 010; 0100; 01000 к обертанням того ж диска установити покажчик на відмітку «0» шкали «к, М», попередньо закоротивши з'єднувальними проводами гнізда «V, mА, -к, -М» і « ». Якщо установити покажчик на відмітку «0» чи відмітку «» не вдається, замінити електрохімічне джерело струму.

1.5.3. Перед вимірюванням опорів в діапазоні вимірювань 010000 к підімкнути до-даткове джерело постійного струму негативним полюсом до гнізда « », а позитивним по­люсом до гнізда «V, mА, -к, -М» та обертанням диска «r_Х » установити покажчик на відмітку «0» шкали «к, М».

Підімкнути об'єкт вимірювань до прилада і зробити відлік результату вимірювання по відповідній шкалі відлікового пристрою.

1.5.4. Об'єкт вимірювань підмикається:

до гнізд «V, -к, -М» та «*» при вимірюванні сили струму і напруги в ycix діапазо-

нах вимірювання (крім діапазона 2001200 V), опору в діапазонах вимірювань 010;

0100; 01000 к i абсолютного рівня сигнала за напругою змінного струму;

до гнізд «^1200 V» та «*» при вимірюванні напруги змінного струму більше 600 В;

до гнізд «-7» i «*» при вимірюванні опорів в діапазоні 02 к;

до гнізда «V, mА, -к, -М» i позитивного полюса додаткового джерела постійного

струму (при цьому негативний полюс підключений до гнізда «*») при вимірюванні опо-

рів в діапазоні 010000 к.

Мал. 1.1.

1.5.5. Перевірка працездатності стану транзісторів.

Для перевірки статичного коефіцієнта передачи струму h_2ІЕ необхідно:

— під'єднати додатковий блок Р43104 до гнізд приладу у відповідності з маркуванням;

установити перемикач видів вимірювань в положення «г_Х», а діапазон вимірювань — в положення «к1»; натиснути до упора кнопку «_/_» Р43104 і обертанням диска «г_Х » установити покажчик вимірювального механізму прилада на кінцеву відмітку шкали « V, mA», якої відповідає значення сили постійнного струму 6 mA;

— звільнити кнопку «_/_» Р43104;

— підімкнути у відповідності з маркуванням виводи транзистора до гнізд Р43104 з урахуванням типу його проводності (рnр чи nрn);

— провести відлік поділок за шкалою « V, mA» приладу;

— визначити за номограмою на Р43104 значення h_2ІЕ, яке відповідає кількості відлі-чуваних поділок. 3 метою збільшення точності перевірки параметра h_2ІЕ (при невеликих значеннях h_2ІЕ ) необхідно перемикач видів вимірювань установити в положення «к10» чи «к100».

Значення h_2ІЕ, отримане за номограмою, необхідно зменшити у 10 або 100 разів відповідно. Внаслідок впливу зміненення напруги джерела живлення омметра, нелінійности опо­ру переходів транзистора, а також внаслідок необхідності інтерполірованого зчитування за номограмою, перевірка h_2ІЕ робиться з похибкою ±20%.

1.5.6. Для перевірки працездатності підсилювачів низької та проміжної частоти необхідно:

— з'єднати загальні виводи вимірювального кабелю i входу перевіряємого підсилювача;

— з'єднати потенційний вивод кабелю через роз’єднувальний конденсатор емністю lF чи 0,01F з потенційною точкою входу перевіряємого підсилювача відповідно низкої і проміжної частоти;

— вставити до упору штекер кабелю в гніздо генератора з виходом «1 кHz» чи «465 кHz» в залежності від перевіряємого підсилювача відповідно низької чи проміжної частоти;

— контролювати проходження сигналу крізь каскади перевіряємого підсилювача за допомогою осцилографа чи мілівольтметра, у якого вхідний onip не менше 1 МОм.2. ВОЛЬТМЕТР УНІВЕРСАЛЬНИЙ В7-16