Шунти. Добавочні резистори.
Шунт це резистор який підключається паралельно до амперметра для розширення меж вимірювання струму амперметром.
Рис. 6.10 Схема підключення шунта
Um =IpRв=ImRm, I = Ip+Iш,І/Ір=n, Rш=Rв/(n-1),
де I- загальний струм кола (вимірює прилад з шунтом); Ір - струм який тече через рамку міліамперметра, Rв- внутрішній опір міліамперметра; Іш- струм який тече через шунт, Rш- опір шунта; п - коефіцієнт шунтування; Uш- спад напруги на шунті.
Шунти можуть бути внутрішні і зовнішні, індивідуальні і калібровані.
Добавочні резистори. Добавочний резистор це резистор який підклчається послідовно до вольтметра для розширення меж вимірювання напруги вольтметром.
Рис. Схема підключення добавочного резистора
Електронні аналогові вимірювальні прилади.
Аналогові прилади електромеханічної групи, будучи порівняно невисокої точності, відрізняються високою надійністю, стійкістю до перевантажень, наочністю показів. Разом з цим вони мають обмежені функціональні можливості. Так, магнітоелектричні прилади залишаються придатні для роботи лише на постійному струмі. Для розширення функціональних можливостей таких приладів використовують функціональні перетворювачі амплітудного, ефективного та середнього випрямленого значень змінних струмів і напруг в напругу постійного струму в поєднанні з електронними підсилювачами, створюючи відповідно електронні аналогові прилади (з електромеханічними ВМ).
Аналогові електронні прилади прямого перетворення . своїй структурі електронний перетворювач вимірюваної величини в . напругу (струм) та магнітоелектричний ВМ. Ці прилади відрізняє високою чутливістю (0,1 нВ/под), широким частотним діапазоном (від постійного струму до змінного струму частотою до одиниць мегагерц) і малим споживанням (вхідний опір вольтметрів може сягати 1016... 1017 Ом).
Біметалеві амперметри.
При
вимірюванні струмів інфра низької
частоти (від часток герц до декількох
десятків герц) використовують амперметри
з біметалевим чутливим елементом
елементом (вимірювальним механізмом).
Біметалева пружина 1 (рис. 6.15), яка при
нагріванні вимірювальним струмом
випрямляється, повертає рухому частину
на кут а, усталене значення якого
де I - діюче значення вимірюваного струму.
Рис. 6.15 Схема біміталевого амперметра
Струм до чутливого елемента (робочої біметалевої пружини) підводиться за допомогою мідної пружини 2. Для компенсації впливу температури довкілля використовують компенсувальну (ідентичну робочій) біметалеву пружину 3, захищену від нагрівання робочою пружиною тепловим екраном. Вказівник може мати також буксирну стрілку, яка призначається для фіксації максимального відхилення.
Електронно-променеві осцилографи.
одним з найуніверсальніших і найважливіших засобів у сучасній електровимірювальній техніці.Основним вимірювальним елементом електронного осцилографа є електронно-променева трубка, а його принципова будова показана на рис. 6.17.
Рис. 6.17 Будова електронно-променевого осцилографа
Електронно-променева трубка — це спеціальний скляний балон, в якому створено вакуум. Всередині балону знаходиться система електродів, що містить гал од К з рожарювальною ниткою Н, сітку (мембрану) С та аноди А1 і А2 призначена для створення вузького пучка електронів - електронного променя. Катод К, який розжарюється від струму, що протікає через розжарювальну нитку, стає джерелом електронної емісії. Для надання електронному пучку необхідної для його руху до екрана і достатньої швидкості для засвічування люмінофора, яким покрита внутрішня поверхня екрана Е, використовують прискорювальні електроди (аноди) А1 і А2 які мають відносно катода додатний потенціал в декілька кіловольт. Фокусування електронного пучка (променя) здійснюється зміною напруги анода Аіза допомогою подільника напруги R1, а його інтенсивність, а отже, яскравість світної точки на екрані - зміною від'ємної відносно катода напруги зміщення на керуючій сітці С за допомогою подільника R2.
На шляху до екрана електронний промінь проходить між двома парами
відхиляючих пластин. Наявність напруги між відхиляючими пластинами
кожної пари викликає відхилення електронного променя в електростатичному полі між цими пластинами.
Багатопроменеві осцилографи.
Якщо необхідно відтворити на екрані одночасне дві або декілька вимірюваних величин, то в таких випадках застосовують багатопроменеві осцилографи, які з'явились останнім часом завдяки розвитку мікроелектронної техніки та технології виготовлення спеціальних електронно-променевих трубок.
Існують два різновиди таких спеціальних електронно-променевих трубок. В одних двоканальних осцилографах є дві єлектронно-променевісистеми, вмонтовані в одну і ту ж вакуумну трубку, що дозволяє одержати два незалежні зображення на одному екрані Для цього кожній із двох пар відхильних пластин потрібні окремі вимірювальні підсилювачі та окремі розгортки в часі. Якщо для обидвох електронно-променевих систем потрібно мати спільну вісь часу, то достатньо мати один спільний блок розгортки.
В іншої групи дво- та багатопроменевих осцилографів, які тільки умовно можна назвати багатоканальними, є одна звичайна однопроменева трубка, а декілька вимірюваних величин відтворюються на екрані послідовно в часі внутрішнім перемиканням в осцилографі. Якщо перемикання відбувається дуже швидко щодо швидкості зміни вимірюваних величин, то на екрані при двох вимірюваних величинах матимемо дві переривчасті криві.
Цифрові запам'ятовувальні осцилографи.
Цифрові запам'ятовувальні осцилографи. Останнім часом широке застосування знаходять цифрові запам'ятовувальні осцилографи. В них зображення не записується у вигляді неперервної кривої на люмінесцентному екрані. Замість того з виходу підсилювача Y інформація послідовно перетворюється за допомогою АЦП в цифровий код, який надходить на вхід даних цифрового запам'ятовувального пристрою. Одночасно синхро-сигнали з виходу підсилювача X є адресною інформацією для поступового заповнення вищезгаданого запам'ятовувального пристрою.
Великого поширення отримують електронні осцилографи з цифровим опрацюванням сигналу. В них аналоговий блок, що є звичайним осцилографом, доповнений АЦП та процесором опрацювання цифрових сигналів. При цьому мікропроцесор керує процесами перетворення сигналів і процедурою вимірювання. До нього під'єднується клавіатура, що дозволяє виконувати необхідні сервісні процедури. З'явилася можливість автоматизації керування електронним осцилографом. Масиви інформації можна зобразити у вигляді гістограм, графіків, таблиць. Можна змінити масштаб, забрати чи розтягнути будь-яку частину осцилограми, накласти одну на одну. Автоматичне калібрування під час вимірювання, корекція похибок, зменшення впливу завад завдяки усередненню сигнала за велику кількість періодів призводить до відчутного підвищення точності вимірювань. Останнім часом широко вискористовуються осцилографи побудовані на базі сучаних ЕОМ.