49. Охарактеризовать метод амперметра и вольтметра для измерения сопротивления, емкости и индуктивности. Нарисовать схемы включения резистора, конденсатора и катушки индуктивности.

Метод амперметра-вольтметра обладает тем преимуществом, что он весьма прост в выполнении. Кроме того, при измерениях по этому методу можно применять зеркальные электроизмерительные приборы и проводить непрерывную оптическую запись показаний приборов на светочувствительной бумаге, намотанной на барабан. Это позволяет наблюдать изменения, происходящие в сплаве непосредственно в процессе термической обработки - при нагреве или охлаждении. Этот метод может быть использован для измерения разных по значению величин сопротивлений.

На основе метода амперметра-вольтметра с применением вспомогательного заземления и потенциального электрода (зонда) работают приборы типа МС-08. В этих приборах амперметр и вольтметр заменены токовой и потенциальной катушками логометра. Источником напряжения является генератор с ручным приводом.

Ценность метода: по элементу электрической цепи, сопротивление которого измеряется, можно пропустить такой же ток, как и в условиях его работы, очень важно при измерениях сопротивлений, значения которых зависят от тока.

50. Нарисовать куметр. Объяснить назначение и принцип работы. Каковы погрешность измерения, достоинства и недостатки прибора.

Куметр - радиоизмерительный прибор для определения добротности элементов электрических цепей.

Назначение (применение): Измерители добротности применяются для измерения добротности и межвитковой ёмкости катушек, ёмкости и тангенса угла потерь конденсаторов, добротности и собственной резонансной частоты контуров, импеданса, а также для исследования свойств диэлектриков.

Принцип работы (принцип действия): Измеритель добротности представляет последовательный колебательный контур, образованный катушкой индуктивности, параметры которой измеряются, и образцовым конденсатором переменной ёмкости, обеспечивающим настройку контура в резонанс на частоте питающего напряжения. Значение индуктивности LX равно:

L_X = 1 / (4π² · F² · C₀)

где F — частота, C₀ — ёмкость образцового конденсатора.

Куметр состоит из высокочастотного генератора ( на триоде) с настроенным контуром в цепи сетки и индуктивной обратной связью, работающего в диапазоне частот от 50 кгц до 40 Мгц. Выходное напряжение, даваемое генератором, определяется по миллиамперметру термоэлектрической системы, который дает показания силы тока через эталонное сопротивление связи R. Падение напряжения на эталонном сопротивлении используется для питания измерительного контура. Настройка контура производится двумя эталонными конденсаторами, включенными параллельно. Один конденсатор ( переменный) применяется для грубой настройки, второй снабжен нониусным отсчетом и применяется для точной настройки измерительного контура.

51. Нарисовать структуру цифрового вольтметра кодоимпульсного преобразования. Объяснить ее назначение и принцип работы. Каковы погрешность измерения, достоинства и недостатки прибора.

Принцип работы:

• На вход УС подается преобразуемое напряжение.

• В процессе преобразования U0 изменяется по определенной программе, приближаясь к измеряемой величине U. Эту программу реализует устройство управления УУ, содержащее распределитель импульсов РИ, входы триггеров Т, логические элементы И и ИЛИ. Количество триггеров и логических элементов определяется количеством разрядов кода. Триггеры Т1 - Т5 образуют старшую тетраду, триггер Т6 - младший разряд.

• Импульсы 1 от генератора G последовательно появляются на выходах РИ. Далее они проходят через элементы И и ИЛИ на входе триггеров и устанавливают их в состояние «0».

• На выходе преобразователя кода напряжения (ПКН) U0=0 (исходное состояние).

• Второй импульс поступает на S вход триггера Т1 и устанавливает его в «1». На выходе ПКН появляется напряжение U01, значение которого соответствует весовому коэффициенту 2*10m-1, U01=0,2*U0. УС определяет знак разности U01-U, если она меньше нуля, то на выходе УС образуется «0». Этим сигналом закрывается логические элементы И. Если разность больше «0», то элементы И открываются, т.е. будет идти процесс увеличения до тех пор, пока U0>U.

• Третьим импульсом устанавливается триггер Т2 в состояние «1» и не изменяется состояние Т1. На выходе ПКН образуется напряжение U02, значение которого соответствует сумме весовых коэффициентов: U02=2*10m-1+4*10m-1=0,6*U0max - число разрядов.

• Четвертый импульс устанавливает триггер Т3 в единицу, не изменяя состояние Т1 и Т2. U03=0,8*U0maxU03>U, то на выходе УС устанавливается «1», которая открывает элемент И1.

• Пятый импульс устанавливает в «1» Т4 и проходя на вход R триггера Т3, сбрасывает его в «0». Состояние триггер Т1 – Т4, после пятого импульса выражает код старшего десятичного разряда.

• С шестого импульса начинает работать младшая тетрада и все процессы проходят аналогично с той лишь разницей, что последовательное изменение U0 соответствует весовым коэффициентам 2*10m-2 и т.д. Количество выходов с распределительного устройства будет определяться как 4*m+3, где m – количество тетрад. При этом для установления триггеров требуется 4*m+1 импульс. Один импульс - для сброса триггера в исходное состояние и один – для записи в регистр.

Погрешность дискретности определяется по общим формулам, инструментальная погрешность создается ПНК и УС. Опорный генератор погрешности не дает. Каждой следующей тетраде изменения U0 последовательно уменьшается в 10 раз.