- •А. В. Мулик
- •Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве конспекта лекций
- •Содержание
- •Аналоговые измерительные устройства Введение
- •Рабочая программа. Цели и задачи дисциплины.
- •2. Содержание дисциплины
- •2.1. Введение
- •2.4. Аналоговые измерительные устройства уравновешивающего преобразования.
- •3.Аудиторный и внеаудиторный практикум
- •3.1. Распределение часов по видам учебных занятий и виды отчетности
- •3.2. Аудиторные занятия
- •3.3. Внеаудиторная самостоятельная работа
- •4. Учебно-методические материалы по дисциплине.
- •4.1. Литература
- •Использование эвм:
- •Общие сведения об аналоговых измерительных устройствах. Структурная схема и классификация.
- •Классификация аип.
- •Свойства и характеристики аиу.
- •Метрологические характеристики.
- •2. Чувствительность.
- •3. Диапазон и предел измерений.
- •4. Потребляемая мощность.
- •5. Динамические характеристики приборов
- •6. Погрешности измерений.
- •Классификация погрешностей.
- •Суммирование погрешности.
- •Методы уменьшения погрешностей.
- •Общие узлы электронных измерительных приборов.
- •Масштабные преобразователи (мп).
- •Пассивные масштабные преобразователи аиу.
- •Активные масштабные преобразователи аиу.
- •Усилители переменного тока (упрт).
- •Преобразователи импеданса. Функциональные преобразователи.
- •Электронные вольтметры (эв)
- •Структурные схемы эв.
- •Выпрямительные цепи универсальных вольтметров. Пассивные паз.
- •Активные паз
- •Паи (паз импульсных сигналов)
- •Преобразователи средневыпрямленного значения.
- •Преобразователи действующего значения.
- •Универсальные вольтметры.
- •Вольтметр постоянного тока.
- •Вольтметры переменного тока (впт). Импульсные вольтметры.
- •Импульсный вольтметры (ив).
- •Измерительные генераторы сигналов (игс). Нч иг
- •Характеристики иг.
- •Низкочастотные генераторы (нчиг).
- •Генераторы на биениях. Rc-генераторы
- •Высокочастотные измерительные генераторы (вч иг). Импульсные генераторы
- •Генераторы импульсных сигналов (гис)
- •Генераторы, программно управляемые микропроцессорной системой (пуг)
- •Широкодиапазонный генератор гармонических сигналов.
- •Приборы для измерения параметров электрических цепей.
- •Электронные омметры. Принцип построения, структурная схема.
- •Делители и особенности и включения.
- •ЭОм бесконечными пределами измерения.
- •Электронные омметры с конечными пределами измерения. Схемы, погрешности.
- •Измерители сопротивлений с операционными усилителями.
- •Приборы для измерения ёмкости и индуктивности генераторным методом. Схемы
- •Приборы для измерения емкости, индуктивности и добротности
- •Частотомеры. Резонансный частотомер. Гетеродинный частотомер.
- •Гетеродинные частотомеры.
- •Конденсаторные частотомеры (кч). Принцип действия, схемы, погрешности.
- •Электронно-лучевой осциллограф. Назначение эо. Достоинства и недостатки. Структурная схема.
- •Электронный осциллограф.
- •Двухканальные двухлучевые осциллографы.
- •Запоминающие осциллографы.
- •Осциллографы (эо), содержащие микропроцессор (мп). Особенности.
- •Анализаторы спектра (ас). Назначение, принцип действия.
- •Анализаторы спектра последовательного анализа с индикаторным устройством
- •Измерители нелинейных искажений (ини).
- •Характериографы.
- •Измерение сдвига фазы без преобразования синусоиды.
- •Измерение сдвига фаз с преобразованием синусоиды с элт.
- •Двухтактные и однотактные фазометры на спусковых схемах.
- •Фазометры со спусковой схемой (с формированием коротких импульсов (однотактные)).
- •Двухтактные фазометры на спусковых схемах.
- •Аналоговые измерительные устройства уравновешивающего преобразования.
- •Структурная схема.
- •Автоматические приборы переменного тока.
- •Автоматические потенциометры переменного тока.
- •Способы регистрации.
- •Измерительные схемы.
- •Потенциометрические ис.
- •Уравновешенные мостовые схемы.
- •Опорные преобразователи
- •Реохорды.
- •Усилители.
- •Гальванометрический усилители.
- •Электрические двигатели.
- •Автоматические приборы со статической характеристикой.
- •Компенсационные приборы с фотогальванометрическими характеристиками.
- •Принципиальная схема фотоэлектрического усилителя.
- •Принципиальная схема фотогальванического микровольтметра.
- •Принципиальная схема фотогальванического микроамперметра.
- •Компенсационные приборы переменного тока.
- •Автоматические компараторы со статической характеристикой.
- •Автоматические потенциометры постоянного тока.
- •Автоматический компенсатор для измерения температуры.
- •Автоматические уравновешенные мосты для измерения температуры
- •Автоматические потенциометры и мосты с бесконтактными измерительными схемами.
Импульсный вольтметры (ив).
Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд импульсов периодических сигналов и амплитуд одиночных импульсов. Основная трудность вызвана многообразием форм импульсов с широким диапазоном измерения временных характеристик, а именно длительности импульсов и скважности, влияющих на влияющих на показания ИВ.
При этом формы импульсов и временные параметры не всегда известны оператору, что дает возможность ввести поправки в результат измерения.
Измерение амплитуд одиночных импульсов связано еще с большими трудностями. Если при работе с периодическими сигналами можно накопить информацию об измеряемой величине многократным воздействием сигнала на измерительное устройство, то при работе с одиночными импульсами энергия необходимая для измерения поступает только в момент действия импульса.
Обобщенная структура импульсного вольтметра имеет вид:
Рис. 7
Особенности ПАИ используемых в ИВ в зависимости от временных параметров. УПТ не отличается от УПТ универсального вольтметра. Возможно построение ИВ с предварительным усилением импульсного сигнала. В этом случае полоса пропускания импульсного усилителя должна соответствовать параметрам входного сигнала.
Лекция 8
Измерительные генераторы сигналов. Характеристики ИГ. Низкочастотные ИГ. Высокочастотные ИГ.
Измерительные генераторы сигналов (игс). Нч иг
При исследовании режимов различных электронных схем используются источники испытательных сигналов. Они вырабатывают сигналы разнообразных частот и форм, позволять снимать АЧХ и переходные характеристики, градуировать ИП, имитировать сигналы, поступающие в исследуемую аппаратуру при реальных условиях её работы, такие источники получили название ИГС (ИГ).
ИГ отличаются от обычных генераторов возможностью точной установки и регулировки в широких пределах (частоты, формы и уровня напряжения), их высокой стабильностью и наличием ИП приборов контролирующих определение параметры сигналов.
Различают следующие ИГ: низкочастотные (НЧ), высокочастотные (ВЧ), импульсных сигналов, сигналов специальной формы, качающейся частоты.
Характеристики иг.
ИГ характеризуется рядом параметров основными из которых являются следующие:
диапазон частот выходного сигнала. Современные ИГ перекрывают широкий спектр частот от 0,01Гц до частот СВЧ диапазона.
параметры характеризующие форму сигналов. Генераторы синусоидальных сигналов характеризуются коэффициентом нелинейных искажений.
Для генераторов прямоугольных импульсов указывается длительность фронта и спада импульса, величина выбросов на вершине импульса и его окончания, а также величина спада плоской вершины импульсов. Для всех генераторов задается неравномерность частотной характеристики – величина изменения выходного сигнала при изменении частоты.
погрешность установки частоты – эту погрешность показывают двучленной формулой ±(а∙f±b) (Гц); f – частота выходного сигнала; а,b – постоянные коэффициенты.
Кроме погрешности установки частоты часто нормируются уход частоты после дополнительного прогрева. Для большинства типа генераторов устанавливается погрешность установки Uвх. Она определяется погрешностью вольтметра на выходе ИГ и погрешность аттенюатора.
