8.16 Сурет – Тура қайта көбейтумен параметрлік кқ-ның құрылымдық сұлбасы.

R – тұрақты кедергі резисторы, ОК – операциялық күшейткіш, R_У = ki – тоқпен басқарылатын кедергі, (мысалы өрістік транзистор); ОҚ – орташалау құрылғысы.

U_ШЫҒ кернеуін өлшеуіш механизмге бергенде қозғалысы бөліктің ауытқу бұрышы мынаған тең болады:

мұнда S_U –ИМ кернеуі бойынша сезімталдық.

Параметрлік жанама КҚ көбейтудің жанама әдісіне негізделгенде, келесі қатынасты қолданады:

Осы қатынасты қолданғандағы түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы 8.17 суретте көрсетілген.

8.17 Сурет – Параметрлік жанама кқ-ның құрылымдық сұлбасы.

Т – тоқты кернеуге түрлендіргіш; ФП_1, ФП₂ – квадраттандыратын құрылғылар, олар кернеулердің қосындысы мен айырымын квадраттайды; АҚ – айырымдық құрылғы; ОҚ – орташалау құрылғысы.

Суретте көрініп тұрғандай шығыстық кернеу мынаған тең :

Модуляциялық көбейткіштік құрылғылар біршама дәлдеу болып табылады және импульстік сандарды қос модуляциялауға негізделген. Модуляцияның ең кең тараған әдісі – бұл ШИМ – АИМ. 8.18 суретте ШИМ-АИМ бар түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы көрсетілген.

8.18 Сурет - шим-аим базасындағы түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасы.

Генератор тұрақты А амплитудасымен Т₀ периоды бар және оң (t₁) және теріс (t₂=t₁) жарты толқындардың ұзақтылығы бар тікбұрышты екі полярлы импульстерді шығарады. Генератор шығысындағы кернеудің орташа мәні нөлге тең. ШИМ түріндегі модуляторда импульстердің ұзақтылығы кірістік тоқтың әсерінен келесі қатынас бойынша өзгереді:

;

мұнда k_Ш - ШИМ түрлендіру коэффициенті.

АИМ амплитудалық модуляторында А амплитудасы кірістік кернеуге пропорционал өзгереді

;

мұнда k_A - АИМ түрлендіру коэффициенті.

Сонда АИМ шығысындағы бір периодта кернеудің орташа мәні қуаттың лездік мәніне пропорционал болады:

Орташалау құрылысының шығысындағы кернеу мынаған тең болады:

Активті энергияның электрондық есптеуіші келесі қатынасқа сәйкес шығыстық кернеуді интегралдайтын түрлендіргіштерге негізделген.

8.19 суретте - Есептеуіш құрылымдық сұлба көрсетілген.

8.19 Сурет – Активті қуатты өлшейтін электронды есептеуіштің құрылымдық сұлбасы

ККТ – кернеуді қуатқа түрлендіргіш; КЖТ – кернеуді жиілікке түрлендіргіш; ИС – импульстер санаушысы.

КЖТ көмегімен U_ШЫҒ кернеуі Р қуатына пропорционал f жиілігіне түрленеді. КЖТ – ның шығыстық импульстері ИС санауышымен есептеледі (интегралданады).

Сериялық шығарылатын СА3У–И670Д санауышының дәлдік класы 2,0 және 5; 10 А тоқтарына 220 және 380 В кернеуге арналған.

8.5 Электрондық омметрлер

Электрондық омметрлер негізінде өлшенетін кедергіні магнитэлектрлік ӨМ- ге берілетін тұрақты тоқ кернеуіне түрлендіру жатыр, бұл жағдайда аспаптың межелігі кедергі бірлігінде градуирленеді.

Тұрақты тоқты күшейткішті қолданғандағы структуралық сұлбалар 8.20 суретте көрсетілген.

Бұл жағдайда үлкен кірістік кедергісі бар ТТК- і қолданылады, сондықтан шунттық әсеріне көңіл бөлмей аспаптың межелігінің ауытқу бұрышын табамыз. Сәйкесінше а) және б) схемалары үшін:

.

;

мұндағы k – ТТК мен ӨМ- нің түрлену коэффициенті.

а)

б)

8.20- сурет. – ТТК базасындағы электрондық омметрлердің структуралық схемалары. а) R_X- тің параллель қосылуы; в) R_X- тің тізбектей қосылуы

Өлшенетін кедергінің кең диапазонында аспаптың межелігі бірқалыпты емес. Дәлдікті жоғарылату үшін диапазонды әрқайсысына өзінің R₀ кедергісі сәйкес келетін поддиапазондарға бөледі.

ТТК- не байланысты пайда болатын қателіктерді азайтуға қажетті реттеу болады: тұйықталған кірістік қыспақтарда (R_X =0) «0 қондырғысы», разомкнутый қыспақтарда (R_Х) « қондырғысы».

Бұл сұлба бойынша құрастырылған В7 – 17 әмбебап вольтметрінің 10- нан 1000 МОм- ға дейінгі кедергі өлшеу диапазоны болады. Басты қателігі 2,5 %- тен көп емес.

Операциондық күшейткіш (ОК) базасындағы омметрдің структуралық схемасы 8.21- суретте көрсетілген.

8.21- сурет. ОК базасындағы омметр схемасы

Операциондық күшейткіш дегеніміз үлкен кірістік кедергілерге k үлкен күшейткіш коэффициенті бар күшейткіш. Сондықтан а нүктесінің потенциалы мен күшейткіштің кірістік тоғын нольге тең деп алуға болады. Осыдан R₀ мен R_Х арқылы ағатын тоқтар тең және қосылу схемасына тәуелді қатынастыр да дұрыс : R₀ и R_Х.

Немесе

ӨМ- нің ауытқу бұрышы мынаған тең

мұндағы S_U – ӨМ- нің сезімділігі.

Берілген схема тиімдірек, себебі омметр межелігі бірқалыпты. Өлшеулердің жоғарғы шегін әр түрлі кедергілері бар R₀ резисторын қосу арқылы өзгертеді. Бұндай сұлба 10 Ом – 1000 МОм өлшеу диапазоны бар, дәлдік класы 2,5 болатын Е6-10 электрондық омметрінде қолданылады.

Үлкен кедергілерді өлшеу үшін (10⁶- дан 10¹² Ом- ға дейін) ОК базасындағы сұлба қолданылатын (8.21-сур. кедергіні жақшада қосу вариантында) тераомметрлер қолданылады. Тераомметрдің межелігі бірқалыпты емес. Бұл бірқалыпты еместікті U₀- ді жүздеген вольтқа дейін көбейту және аз R₀ кедергісін пайдалану арқылы азайтады. Берілген схема 10⁷ -нен 10¹⁷Ом- ға дейін өлшеу диапазоны бар, дәлдік класы 4-10 болатын Е6-14 аспаптарында қолданылады.

Аз 10^-4 Ом- ға дейінгі кедергілерді өлшеу электронды милиомметрлермен жүзеге асырылады. Бұндай кедергілерді өлшеу түйіспелердің кедергілерінің, қосу сымдарының және түйіспелік ЭҚК- дің әсерінен қиынға түседі.

Сымдар мен түйіспелердің әсерін азайту үшін R_Х- ті төртөткізгішті сұлбамен қосады.

Термо-ЭҚК әсерін жою үшін бұл өлшеулер айнымалы тоқта жүргізіледі. 8.22- суретте электрондық миллиомметрдің структуралық схемасы кескінделген.

8.22- сур. - Электрондық миллиомметрдің структуралық схемасы.

Берілген сұлба 10^-4до 10 ²- ге дейін өлшеу диапазоны бар және қатыстық қателігі 1,5% болатын Е6-15 милиомметрлерде қолданылған.

8.6 Сиымдылықты, индуктивтілікті сапалықты өлшеуге арналған аспаптар

Сиымдылықты, индуктивтілікті сапалықты өлшеуге арналған электронды аспаптарда өлшеудің екі негізгі принципі қолданылады:

-  LC – контурындағы резонанс құбылысын пайдалану ;

• біреуінің катушкасының тербелетін контурына индуктивтілік L_Х немесе С_Х өлшенулері бар конденсаторы қосылған екі генераторлардың жиіліктерін салыстыру.

Резонанс құбылысын пайдалану арқылы сиымдылықты, индуктивтілікті сапалылық өлшеуге арналған куметрдің функционалды схемасы 8.23- суретте көрсетілген.

Куметрде ПГ жиілігі бойынша қайта құрылатын генераторы, микроамперметрі А, аз кедергі ( 0,05 Ом) резисторы R₀, үлгілік айнымалы конденсаторы С₀ және электрондық вольтметрі болады.

8.23- сурет – Куметрдің функционалдық сұлбасы.

Сапалылықты өлшеуді ПГ қайта құрылатын генераторда құрылатын берілген жиілік режимінде өткізеді.

Конденсатордың С₀ сиымдылығын өзгерту арқылы контурдағы резонансқа қол жеткіземіз. Сапалылықты анықтау резонанс кезінде тізбектей тербелетін контур реактивті элементтерде Q рет көп қоздыру кернеуі болатынының негізінде жатыр.

;

U_Cо – конденсатордағы кернеу;

I –А микроамперметрімен өлшенетін R₀ резисторындағы тоқ.

Осының негізінде вольтметрдің межелігін қандай да бір І тоғы үшін сапалылық бірлігінде градуирлаймыз.

L_Х және С_Х - ті мына қатынас арқылы табамыз:

мұндағы f₀ – контурдағы резонанстық жиілік.

Индуктивтілікті немесе сиымдылықты өлшеу кезінде қатынас мына түрге келеді:

мұндағы С₀ – үлгілік конденсатордың сыйымдылығының мәні;

L₀ – үлгілік катушканың индуктивтілігінің мәні.

Бұл әдіс төмендегіндей өлшеу диапазондары бар Е4-10 сапалылықтың төменжиілікті өлшемдерінде қолданылады:

- сапалылықтар Q – 2-ден 300-ге дейін;

- индуктивтіліктер L – 25 10^-6 -нен 10 Гн- ге дейін;

- сыйымдылықтар C – 80 пФ- дан 0,11 мкФ- ға дейін.

Аспаптың қателіктері өлшеу диапазонына байланысты және өлшенетін шаманың (4 10)%– ін құрайды.