4.2. Типы выпускаемых иу и особенности их применения

Как видно из данных, приведенных для ИУ типа ИУ-2-2, существенное внимание при нормировании МХ уделяется входным цепям. Так происходит потому, что входные цепи определяют то влияние, которое оказывает прибор, подключаемый к измеряемой цепи. В связи с тем, что особенности построения входной цепи прибора при измерениях часто игнорируются, рассмотрим основные варианты входных устройств ИУ напряжения.

Во-первых, следует рассмотреть различие симметричного и несимметричного входных устройств. Схема входного устройства прибора несимметричного типа представлена на рисунке 4.2,а. Здесь С-разделительный конденсатор достаточно большой емкости, обеспечивающий разделение цепей постоянного и переменного токов, R1 – активное сопротивление, имеющее возможно большое значение и обеспечивающее высокое входное сопротивление, R2 – активное сопротивление, обеспечивающее согласование входа ИУ с измерительной цепью.

Приборы с несимметричным «заземленным» входным устройством нельзя применять для проведения измерений в симметричных цепях, например в двухпроводных линиях. Это иллюстрируется рис. 4.4,б, на котором показано подключение ИУ с несимметричным входом для измерения уровня напряжения на выходе симметричной линии. Очевидно, что при таком подключении один из проводов линии будет заземлен и ИУ измерит не уровень напряжения U12, действующего между проводами, а напряжение между проводом 1 и землей, т. е. U23.

Аналогичные явления возникают и при применении ИУ с несимметричным входным устройством, если не применять его заземления. В этом случае проявляется влияние емкостей относительно окружающих металлических предметов, земли, а также рук испытателя. Естественно, что описанные явления не имеют место при измерении на низких частотах, когда сопротивление паразитных емкостей оказывается достаточно большим.

К входному сопротивлению прибора предъявляются довольно жесткие требования. При параллельном подключении Иу к нагрузке измерительной цепи его входное сопротивление должно быть возможно большим. Точное значение сопротивления здесь не имеет решающего значения. Поэтому в справочниках точное значение сопротивления высокоомного входа ИУ не указывается. Например, для измерителя уровня ИУ-2-2 дано: сопротивление высокоомного входа R4 :_<. _ B>< A;CG05, :>340 _# O2;O5BAO =03@C7:>9 ;8=88, =5>1E>48<> B>G=>5 A>3;0A>20=85 8 : 7=0G5=8N 2E>4=>3> A>?@>B82;5=8O _# ?@54JO2;ONBAO 65AB:85 B@51>20=8O. _@><5 B>3>, 2E>4=>5 A>?@>B82;5=85 4>;6=> 1KBL G8AB> 0:B82=K<. _4=0:> =0 ?@0:B8:5 ?@8E>48BAO >3@0=8G820BLAO =5:>B>@K< <8=8<0;L=>-4>?CAB8<K< 7=0G5=85< 2KA>:>3> 2E>4=>3> A>?@>B82;5=8O (:0:, =0?@8<5@, 4;O _#-2-2 A>?@>B82;5=85< 4 :_<) 8 22>48BL @07C<=K5 4>?CA:8 ?> <>4C;N 8 C3;C 4;O =87:>3> 2E>4=>3> A>?@>B82;5=8O.

4.3. Влияние соединительных шнуров на погрешность измерения уровня

В некоторых случаях на низких частотах и всегда на частотах, превышающих 1,5 МГц, входное устройство ИУ выполняется несимметричным относительно земли. Соединение прибора с объектом измерения осуществляется с помощью шнуров. Влияние соединительных шнуров становится все более заметным при увеличении частоты, так как начинают проявляться присущие им реактивные сопротивления. Особенно заметно влияние соединительных шнуров при частотах выше 300 кГЦ, когда начинает дополнительно проявляться фазовая постоянная шнуров. Влияние шнуров проявляется двояко: изменяется входное сопротивление ИУ, изменяется коэффициент передачи, т. е. отношение напряжения на входе прибора к напряжению на входе шнура. Обычно влияние изменения входного сопротивления и является доминирующим. Так, например, шнур длиной 1 м с Zc=75 Ом имеет R=0,05 Ом, емкость C=68 пФ, индуктивность L=0,4 мкГн. Для такого шнура коэффициенты затухания и фазы, определенные из соотношений a=R/2Zc и b= LCw , выставляют a=0,006 дБ и b=0,033 рад/МГц. Как видно из приведенных данных, влияние затухания, вносимого шнуром, можно практически не учитывать.