- •А. В. Мулик
- •Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве конспекта лекций
- •Содержание
- •Аналоговые измерительные устройства Введение
- •Рабочая программа. Цели и задачи дисциплины.
- •3.1. Распределение часов по видам учебных занятий и виды отчетности
- •2. Содержание дисциплины
- •2.1. Введение
- •2.4. Аналоговые измерительные устройства уравновешивающего преобразования.
- •3.Аудиторный и внеаудиторный практикум
- •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.
Аналоговые измерительные устройства уравновешивающего преобразования.
Принципы построения и характеристики. Аналоговые измерительные приборы (АИП) по своему назначению разделяются на: покзывающие; показывающие и регистрирующие; показывающие и регулирующие; показывающие, регистрирующие и регулирующие.
Показывающий измерительный прибор допускает только отсчет показаний, то есть измеряемых величин, определяемых по отсчетному устройству.
Показывающий и регистрирующий измерительный прибор допускает и регистрацию показаний. В самопишущих приборах предусмотрена регистрация показаний в виде диаграммы. Функциональная зависимость, подлежащая регистрации, представляется графиком характеризующим изменение какого-либо параметра во времени х=f(t), либо зависимость значений одного параметра от другого, не являющегося временем, то есть x1=f(x2).
В показывающих и регулирующих и показывающих, регистрирующих и регулирующих приборах осуществляется регулирование различных параметров (температура, давления и так далее) с помощью встроенных или выполненных в виде отдельных приставок регулирующих устройств.
Регистрация показаний и регулирующие устройства позволяют изучить процессы изменения измеряемых значений и автоматически управлять ими, экономить время наблюдателя при длительных измерениях.
Структурная схема.
Общим признаком классификации аналоговых приборов является тип структурной схемы, который определяет его свойства и назначение.
По типу СС регистрирующие аналоговые измерительные приборы делятся на: приборы прямого действия с разомкнутой структурной схемой и приборы уравновешивания с замкнутой структурной схемой.
Процесс уравновешивания осуществляется непрерывно (следящее уравновешивание). Для уравновешивания входной величины используется выходная величина.
Автоматические приборы переменного тока.
Общие сведения
При проведения измерений промышленности приходится до 1 млн. раз в сутки производить измерение параметров радиоэлементов (РЭ). К этим параметрам относятся ЭДС, напряжение, сопротивление, проводимость и емкость.
АСК-200 – автоматизированная система контроля. Представляет собой 19 дюймовую стойку АСЭТ (автоматическая система электронной техники), содержит мосты переменного тока, цифровые вольтметры, цифровые мультиметры и системы механической подачи радиоэлементов.
При наличии механических систем подачи элементов в допусковом контроле количество измерений составляет не менее 6000 тыс/час. АСК-200 – дает 200 измерений в секунду. Чаще всего измеряют комплексные величины – сопротивления, емкости, индуктивности и проводимости. Бывает комплексная величина может представляться в полярных или декартовой системе координат.
.
Любой автоматический прибор может быть дополнен вычислителем, рассчитывающим необходимые значения углов и вектор. Такие измерения позволяют проводить мосты переменного тока (Р5060, Р5062 и т.д.). Эти приборы позволяют измерять один и тот же набор параметров, но имеют разное быстродействие, разные измерительные схемы (6 или 9 плечие мосты), а также могут работать на разных фиксированных частотах. Основная особенность этих приборов – одновременная компенсация по двум параметрам: реактивной и активной составляющей. Поскольку процессы идут автоматически то большое значение имеют скорость процесса компенсации, сходимость и устойчивость процесса компенсации. По мере приближения процесса к точке компенсации проявляется две основные особенности мостовых схем: 1. чувствительность моста в точке полной компенсации S→∞, 2) Rвх→∞.
Для повышения помехозащищенности чувствительность мостов закругляют на определенном уровне
