10.3. Методи виміру робочого згасання

Розрізняють два основних методи вимірювання робочого згасання: 1) метод «відомого генератора», коли генератор із заданим внутрішнім опором Z₁ і деякою ЕРС Е (для лінійних чотириполюсників байдужою) є в розпорядженні вимірюючого, і 2) метод еквівалентного генератора, коли необхідне значення опору генератора Z₁ при будь-якому наявному джерелі створюється штучно.

Рисунок 10.3 – Вимір робочого згасання за допомогою відомого генератора

1. Схема з «відомим генератором», використовувана, зокрема, у вимірювальних пультах ЛАЦ, представлена на рисунку 10.3. Вона дає можливість вимірювати а_р як методом двох відліків по різниці рівнів, так і методом порівняння з згасанням магазина згасань, характеристичний опір якого Z_м = Z₁. У першому випадку

(10.4)

де р₁ — рівень, показаний вимірювачем рівня ИУ в нижнім положенні ключа К на виході магазина згасань при нульовому значенні його згасання _, а р₂ — рівень, показаний на виході чотириполюсника (у верхнім положенні ключа К). Величина знаходиться обчисленням. В другому випадку, регулюючи згасання магазина, домагаються рівності р₁ = р₂ і

(10.5)

Результати вимірювання вірні, якщо в нижнім положенні ключа опір ИУ Z_иy=Z₁, а у верхньому Z_иу = Z₂ тобто заданому опору навантаження. Коли нема можливості це зробити, потрібно змінити схему, включивши на вихід чотириполюсника заданий опір навантаження (а в разі потреби і замість магазина — заданий опір генератора) і контролювати рівень p₂ (а при необхідності і р₁) при високоомному опорі ИУ.

В вимірювальних пультах ЛАЦ подібні схеми дають можливість виміряти робоче згасання при стандартних опорах 600, 135 і 75 Ом. У них при необхідності узгодження Z_м з Z₁ або Z₂ з Z_м може виконуватися за допомогою наявних на лицьовій панелі пульта погоджуючих трансформаторів (а_тр) і ланок (а_с.зв), тоді

(10.6)

Величини а_тр і а_с.зв вказуються в паспортах пультів.

Вимірювання методом порівняння дають звичайно більш точні результати, оскільки виключаються помилки відліків по шкалах ИУ, і клас точності МЗ звичайно вище, ніж ИУ.

2. Тому що зазвичай Z₁ і Z₂ задаються чисто активними, то генератор, еквівалентний заданому з внутрішнім опором Z, може бути створений включенням на виході будь-якого джерела магазина згасань з характеристичним опором Z_м = Z₁ при установці на ньому згасання порядку 20 дБ (і більш). При такому великому згасанні вхідний опір магазина по обидва боки з досить малою помилкою може вважатися рівним характеристичному. Правда, при цьому істотно зменшується напруга, що знімається з виходу джерела.

Широко розповсюдженим іншим способом одержання еквівалентного генератора є так званий метод Z (рисунок 10.4).

Рис. 10.4. Схеми, що пояснюють одержання генератора з заданим внутрішнім опором по «методу Z»

Зіставляючи схеми, приведені на цьому малюнку, неважко побачити, що якщо перед входом чотириполюсника включений опір, що дорівнює Z₁, то при рівності U'=U=E струми, що надходять на вхід чотириполюсника, і, отже, напруги на його вихідному навантаженні Z₂ для всіх цих схем виявляться однаковими (для першої схеми ці струми знайдуться за законом Ома для всього ланцюга, а для другої і третьої — за законом Ома для ділянки ланцюга).

Таким чином, для створення заданих робочих умов досить включити послідовно з входом чотириполюсника необхідний опір генератора Z₁, а за ЕРС прийняти напругу U на виході будь-якого фактично діючого джерела (перед включеним Z₁), що живить створену схему; на виході ж чотириполюсника треба включити заданий опір Z₂.

С хема вимірювання робочого згасання по «методу Z», застосовується, головним чином, при вимірах окремих елементів тракту, представлена на рисунку 10.5.

Рисунок 10.5 – Схема виміру робочого згасання по «методу Z» з використанням магазина згасання

У нижнім положенні ключа високоомний індикатор фіксує напругу U₁ (або рівень напруги р₁) на виході узгоджено навантаженого магазина згасань. У верхнім же положенні ключа контролюється напруга U₂ на заданому робочому навантаженні чотириполюсника Z₂. Якщо а_м = 0, то U₁ = E/2 та

(10.7)

Якщо вимірювання робилися методом порівняння, то регулюванням згасання магазина домагаються рівності U₁ = U₂ (p₁ = p₂) і

(10.8)

у загальному випадку

(10.9)