- •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.
Высокочастотные измерительные генераторы (вч иг). Импульсные генераторы
Являются маломощными источниками незатухающих модулированных колебаний ВЧ, калиброванных по частоте и характерам модуляции. Параметры выходного сигнала ВЧ ИГ могут регулироваться в широких пределах при повышенной точности их калибровки. Применяются ВЧ ИГ при контроле и регулировке, испытаниях и исследовании электронных устройств.
Структурная схема ВЧ ИГ имеет вид:
Рис. 4
Основным узлом является задающий генератор (ЗГ), вырабатывающий синусоидальные колебания в заданном диапазоне частоты. В качестве задающего генератора целесообразно использовать генераторы LC-типа. ЗГ градуируют по частоте, разбивая весь частотный диапазон на ряд поддиапазонов.
Усилитель-модулятор – увеличивает амплитуду сигнала, улучшает его форму, одновременно действует как буферный каскад, повышая стабильность работы ЗГ и служит модулятором.
Модулятор может быть выполнен в виде отдельного узла, предусматривающего как внутреннюю, так и внешнюю модуляции.
Выходной блок состоит из потенциометра плавной регулировки напряжения выходного сигнала и калиброванного аттенюатора, понижающего напряжение в n раз (кратное 10).
Выходное напряжение ВЧИГ контролируется электронным вольтметром, частота – цифровым частотомером, параметры модуляции контролируется измерителем характеристик модуляции.
Лекция 9
Генераторы импульсных сигналов. Программно-управляемые генераторы. Аттенюаторы.
Генераторы импульсных сигналов (гис)
ГИС прямоугольной формы применяются при исследованиях, регулировке и настройке импульсных электронных схем.
Обобщенная структурная схема ИГ импульсных сигналов прямоугольной формы имеет вид:
Рис. 1
Ф – формирователь;
ГЗИ – генератор запуск импульсов; ВБ – выходной блок;
ИПВС – измеритель параметров выходных сигналов;
ГЗИ – источник периодической последовательности импульсов сигналов. Он состоит из задающего генератора (ЗГ), блока внешнего запуска, вывода синхроимпульсов.
Генератор затухающих импульсов работает как в режиме самовозбуждения, так и в режиме внешнего запуска. ЗГ вырабатывает напряжение, частота которого регулируется в определенных пределах. Схема внешнего запуска служит для передачи синхроимпульсов от ВИ к заданному генератору. Она представляет собой усилитель с эмиттерным повторителем и переключателем полярности усиливаемых импульсов внешней синхронизации. Схема вывода синхроимпульсов – для передачи импульсов ЗГ на специальные выводы. Эти импульсы используются для запуска различных схем, сигналы которых должны быть синхронизированы.
Блок регулируемой задержки (БРЗ) – служит для запуска формирователя с задержкой относительно момента импульса ЗГ.
Формирователь вырабатывает импульсы определенной формы и длительности. Работает в ждущем режиме и запускается импульсами ЗГ. С формирователем связаны органы регулировки управляющие длительностью импульсов.
Выходной блок содержит повторитель, необходимый для создания малого Rвых, симметрирующий каскад, преобразующий однополярные импульсы в импульсы обеих полярностей, коммутатор полярностей импульсов, посредством которого на выходе гнездо подается импульсы либо положительной, либо отрицательной полярностей, делитель напряжения – ослабляет сигналы в определенное число раз. С ВБ связаны органы регулировки амплитуды выходного сигналов и их полярностей. ИПВС в большинстве ИГ является амплитуды импульсов сигнала и частоты следования импульсов.
