Фарадомер

Схема фарадомера - это электродинамический логометр.

Здесь С₀, С – образцовые конденсаторы с постоянной емкостью, А – подвижная обмотка

Конденсатор С служит для питания логометра, особенность: независимость показаний от напряжения.

Лекция №18

Анализ кривых переменного тока

Периодическая несинусоидальная кривая может быть разложена в тригонометрический ряд Фурье и затем могут быть вычислены амплитуды и фазы гармоник.

Эту же задачу можно решить средствами измерительной техники – с помощью анализатора гармоник.

Различают последовательную и параллельную схемы анализатора гармоник.

Схема, реализующая последовательный способ анализа:

а)

Анализатор гармоник

В схеме фильтр Ф последовательно настраивается на разные частоты по шкале настройки фильтра определяют частоту f_i, а по вольтметру амплитуду гармоник.

Анализаторы последовательного типа просты, но применимы лишь в случае периодических сигналов.

Погрешность измерения частоты, например, гармоники 3–5 %, погрешность измерения амплитуды порядка 5 %.

Анализаторы параллельного типа применяются для анализа высокочастотных колебаний, а также одиночных импульсов (их называют анализатор спектра).

Схема анализатора спектра

Здесь - ГР – генератор развертки, У – усилитель, К – коммутатор, В – выпрямитель, Ф – фильтр, ТГ – тактовый генератор, ЭЛТ – электронно-лучевая трубка.

За период развертки на экране трубки возникают импульсы расстояние между которыми пропорционально частотному интервалу между гармониками, а амплитуда импульсов пропорциональна спектральной плотности гармоники или амплитуде самой гармоники.

Измерение и регистрация изменяющихся во времени сигналов

Для наблюдения за различными процессами часто необходимо не только измерять, но и регистрировать изменения электрических величин. Регистрирующие приборы делятся на: одноканальные и многоканальные, самопишущие и печатающие, прямого действия (с разомкнутой структурной схемой) и уравновешивания (с замкнутой структурой, т.е. с обратной связью).

Быстродействие от 1 Гц до 100 кГц.

Виды регистрации

Регистрация - это представление измерительной информации в виде видимых или скрытых изображений на различных носителях (бумага, магнитная лента и т.д.). Приборы в которых запись идет на магнитную ленту, называются магнитографы.

Схема записывающего магнитографа:

1. лентопротяжный механизм, 2 – магнитная лента, 3 – стирающая головка, 4 – записывающая головка, 5 – воспроизводящая головка.

Ток I несет информацию, которую нужно записывать.

Частота записываемого сигнала до 64кГц, нет видимого изображения.

В самопишущих приборах прямого действия применяется измерительный механизм обычно магнитоэлектрической системы.

Класс точности таких приборов 1,5; 2,5, частотный диапазон 1Гц.

Существуют быстродействующие приборы, у которых частотный диапазон не более 150 Гц.

Для регистрации быстропротекающих процессов широко используются светолучевые осциллографы. Принцип их действия основан на фотографической регистрации показаний магнитоэлектрического гальванометра специальной конструкции.

Здесь: 1 – зеркало, 2 – подвижная рамка гальванометра, угол поворота которой пропорционален току, 3 – полюса постоянного магнита, 4 – источник света , 5 – вращающийся барабан в виде призмы, 6 – экран для визуального наблюдения, 7 – лентопротяжный механизм с светочувствительной пленкой.

Под воздействием тока I зеркало (1) поворачивается и световой луч воздействует на движущуюся пленку, осуществляя запись процесса. Экран 6 позволяет его наблюдать визуально. Частота записываемых сигналов до 25 кГц, прибор может содержать от 3 до 50 гальванометров.

Лекция №19