- •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.
Свойства и характеристики аиу.
Возможность эффективного использования прибора определяется совокупностью его свойств. Ни одна характеристика прибора, взятая в отдельности, не позволяет судить о применимости прибора в том или ином случае. Известно, что высокий класс точности прибора используемый в ходе измерений не гарантирует высокой точности измерений, т.к. последняя определяется энергетическими, динамическими, частотными свойствами прибора и его взаимоотношением с внешними факторами.
Технические характеристики средства измерений (СИ) отражают все основные его свойства (погрешность, чувствительность, габариты и т. д.). Технические характеристики СИ, влияющие на результаты и погрешности измерений, называют метрологическими характеристиками.
Требования к этим характеристикам определяются ГОСТами и другими нормативными документами.
Технические характеристики АИП нормируются и проверяются в определённых условиях эксплуатации. ГОСТ («Средства измерений электрических величин. Общие технические условия») устанавливает нормальные и рабочие применения средств измерения. Рабочие условие применения отличаются от нормальных большими отклонениями влияющих факторов от номинальных значений.
Подаваемый на вход АИП сигнал характеризуется, как правило, рядом параметров. Информативным параметром входного сигнала называют параметр входного сигнала, функционально связанный с измеряемым свойством или являющийся самим измеряемым свойством объекта. Неинформативным параметром входного сигнала измерительного устройства называют параметр входного сигнала, не связанный функционально с измеряемым свойством объекта измерений. Например, для вольтметра переменного тока информативным параметром входного сигнала является значение напряжения, неинформативным – частота измеряемого напряжения.
Измерение неинформативных параметров входного сигнала воздействует на ИУ так же, как и внешние влияющие величины. Области допустимых значений неинформативных параметров входного сигнала обычно оговариваются в технических условиях, приводимых в паспорте прибора. Информативным параметром выходного сигнала называют параметр выходного сигнала, функционально связанный с информативным параметром входного сигнала преобразователя или являющийся выходной величиной меры. Неинформативным параметром выходного сигнала – параметр выходного сигнала, не связанный функционально с информативным параметром входного сигнала преобразователя или не являющийся выходной величиной меры.
Выходной сигнал одного преобразователя часто является входным сигналов следующего, поэтому при проектировании необходимо обосновать и обеспечить область значений неинформативных параметров выходного сигнала отдельных преобразователей.
При рассмотрении отдельных узлов устройства преобразования АИП с выходным сигналом в виде электрической величины, приходится иметь дело с информативным и неинформативным параметрами выходного сигнала.
Лекция 2
Общие сведения. Метрологические характеристики. Классификация погрешностей. Суммирование погрешностей.
Рассмотрим общие для схем АИП свойства и характеристики.