38. Устройство аналоговых электронных приборов. Их отличие от неэлектронных приборов.

Аналоговые электронные устройства (АУЭ) - это устройства усиления и обработки аналоговых электрических сигналов, выполненные на основе электронных приборов.

можно классифицировать аналоговые электронные устройства:

усилители - это устройства, которые за счет энергии источника питания формируют новый сигнал, являющийся по форме более или менее точной копией заданного, но превосходит его по току, напряжению, или по мощности. .

устройства на основе усилителей - в основном преобразователи электрических сигналов и сопротивлений.

Преобразователи электрических сигналов (активные устройства аналоговой обработки сигналов) - выполняются на базе усилителей, либо путем непосредственного применения последних со специальными цепями обратных связей, либо путем некоторого их видоизменения. Сюда относят устройства суммирования, вычитания, логарифмирования, антилогарифмирования, фильтрации, детектирования, перемножения, деления, сравнения и др.

Преобразователи сопротивлений - выполняются на основе усилителей с обратными связями. Они могут преобразовывать величину, тип, характер сопротивления. Используют их в некоторых устройствах обработки сигналов. Особый класс составляют всевозможные генераторы и связанные с ними устройства.

Классификация аналоговых электронных приборов (АЭП):

Обобщенная структурная схема АЭП:

У стройство преобразования (УП) состоит из одного или нескольких измерительных преобразователей (ИП), предназначенных для преобразования измеряемой величины Х в такой сигнал У, параметры которого соответствуют входным характеристикам отсчётного устройства. ОУ предназначены для преобразования сигналов измерительной информации У в форму, доступную для считывания значений измеряемой величины. Образцовые средства (ОС) используют для калибровки АЭП. Вспомогательные устройства (ВУ) не принимают непосредственного участия в преобразовании сигналов, но обеспечивают необходимые условия работы других узлов (источники питания).

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, НЕКОТОРЫЕ НЕЭЛЕКТРОННЫЕ устройства с цифровым выходом, следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.

38 Устройство и принцип работы электронного вольтметра.

Измерительные приборы, в которых процесс измерения осущ-ся посредством электронных схем, наз. электронными. Их основу составляет измерительный механизм, как правило, магнитоэлектрической системы с выпрямителем, добавочными, шунтирующими резисторами, резисторами сравнения и соответствующими переключателями, схемами защиты и цепями питания. В электронных вольтметрах измеряемое напряжение преобразуется с помощью аналоговых электронных устройств в постоянный ток, который подается на магнитоэлектрический измерительный механизм, градуированный в единицах напряжения. В зависимости от св-в и областей применения различают универсальные вольтметры, вольтметры постоянного и переменного тока, селективные и импульсные. Электронный вольтметр постоянного тока служит для измерения постоянного напряжения и обладает высоким входным сопротивлением. Он представляет собой аналоговый измерительный прибор, в состав которого входят входной делитель напряжения (ВД), усилитель постоянного тока (УПТ) и измерительный механизм (ИМ). Угол отклонения указателя такого вольтметра:

α=k_В.Д.·k_У.П.Т.·S·U_x=k_ν·U_x, где k_В.Д.и k_У.П.Т ─коэф.преобразования ВД и УПТ, S─чувствительность ИМ, k_ν ─коэф.преобразования вольтметра, U_x ─измеряемое напряжение.

U (x)

Для создания высокочувствительных вольтметров постоянного тока применяют усилители,построенные по схеме модулятор-демодулятор. Генератор управляет работой модулятора и демодулятора, синхронно замыкая и размыкая их с некоторой частотой. На выходе модулятора возникает однополярный импульсный сигнал, амплитуда которого пропорциональна измеряемому напряжению. Далее сигнал усиливается усилителем, а затем выпрямляется демодулятором. Выходной сигнал Uвых пропорционален входному напряжению: Uвых=kUx,где k-коэф.усиления. Вольтметры переменного тока состоят из преобразователя переменного напряжения в постоянное,усилителя и магнитоэлектрического измерительного механизма. В зависимости от вида преобразователя переменного напряжения в постоянное отклонение указателя измерительного механизма м.б.пропорционально амплитудному, среднему или действующему значению измеряемого напряжения.

П ринцип действия селективного вольтметра заключается в выделении отдельных гармонических составляющих сигнала или сигнала узкой полосы частот с помощью перестраиваемого полосового фильтра и измерении действующего значения выделенных сигналов.

1 Электронная теория проводимости. Основные понятия и соотношения.

2 Электронная теория проводимости. Классификация веществ по величине проводимости.

3 Виды электрической проводимости и их характеристики.

4 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применимости метода Ван-дер-Пау.

5 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применимости двухзондового метода.

6 Основные методы измерения удельного сопротивления. Метод проверки однородности образца.

7 Основные методы измерения удельного сопротивления. Условия применения четырехзондового метода.

8 Бесконтактные методы измерения удельного сопротивления.

9 Измерение подвижности и концентрации носителей заряда.

10 Эффект Холла.

11 Измерение ЭДС Холла. Эффекты, вызывающие погрешность.

12 Измерение ЭДС Холла методом Ван-дер-Пау.

13 Измерение тока Холла.

14 Измерение подвижности методом магнитосопротивления.

15 Виды диэлектриков и диэлектрическая проницаемость различных веществ.

16 Измерение диэлектрической проницаемости методом баллистического гальванометра.

17 Измерение диэлектрической проницаемости мостовым методом.

18 Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей.

19 Измерение диэлектрической проницаемости жидкостей абсолютным методом.

20 Измерение диэлектрической проницаемости порошков методом погружения.

21 Измерение диэлектрической проницаемости порошков методом прямого измерения.

22 Измерение диэлектрической проницаемости твердых материалов.

23 Термоэлектрические эффекты и их применение.

24 Эффект Зеебека и его практическое применение.

25 Эффект Пельте и его практическое применение.

26 Определение коэффициента теплопроводности абсолютным методом.

27 Определение коэффициента теплопроводности относительным методом.

28 Схемы измерения интегральной и дифференциальной термо-ЭДС.

29 Устройство, принцип работы и область применения пирометров.

30 Электрохимические преобразователи и их виды.

31 Радиоактивные преобразователи. Дифференциальный, фотоионизационный и газоразрядный радиочастотный преобразователи.

32 Радиоактивные преобразователи. Преобразователь с термоэлектронной эммисией и пламенно-ионизационный преобразователь.

33 Химические сенсоры. Область применения, принцип работы.

34 Сенсоры на основе твердых электролитов. Область применения, принцип работы.

35 Тепловые сенсоры. Область применения, принцип работы.

36 Массочувствительные сенсоры. Область применения, принцип работы.

37 Устройство и принцип действия осциллографов.

38 Устройство аналоговых электронных приборов. Электронные вольтметры.

39 Аналоговые электронные омметры.

40 Цифровые измерительные приборы. Основные принципы их построения и структурная схема.

41 Устройство и принцип работы электродинамических измерительных механизмов.

42 Устройство и принцип работы магнитоэлектрических измерительных механизмов.

43 Устройство и принцип действия электромагнитных измерительных механизмов.

44 Устройство и принцип действия электростатического измерительного механизма.

45 Принцип действия индукционного, вибрационного, биметаллического и теплового измерительных механизмов.

46 Измерение температуры терморезисторами и термопарами.

64