- •1. Классификация измерений. Методы измерений. Единство измерений.
- •2. Средства измерений. Метрологические характеристики средств измерений.
- •3. Классификация погрешностей измерения. Класс точности средств измерений.
- •4. Систематические погрешности. Методы обнаружения и устранения систематических погрешностей.
- •5. Описание случайных погрешностей с помощью функций распределения. Моменты случайных погрешностей.
- •6. Нормальный закон распределения вероятности случайной составляющей погрешности.
- •7. Оценка числовых характеристик нормального закона распределения.
- •2.6 Нормальное распределение и его числовые характеристики
- •8. Обработка результатов при малом числе измерений. Распределение Стьюдента.
- •9. Порядок обработки результатов прямых значений
- •10. Суммирование погрешностей.
- •11. Измеряемые параметры переменного тока. Влияние формы кривой напряжения на показания вольтметра.
- •11. Измеряемые параметры переменного тока. Влияние формы кривой напряжения на показания вольтметра.
- •12. Измерение постоянного напряжения методом сравнения
- •13. Обобщенная структурная схема аналогового вольтметра. Основные узлы, назначение, требования.
- •14. Типы электромеханических преобразователей. Характеристика, область применения.
- •15. Виды преобразователей/детекторов. Преобразователи пикового значения.
- •16. Преобразователи средневыпрямленного и среднеквадратического значений.
- •17. Основные положения цифровых методов измерения.
- •18. Ацп время импульсный
- •22. Назначение осцилографа. Электронно-лучевая трубка (элт). Принципы получения изображения сигнала.
- •23. Виды разверток эло.
- •24. Синхронизация разверток эло.
- •25. Структурная схема эло. Канал вертикального отклонения. Назначение. Основные регулировки.
- •26 Структурная схема эло. Канал горизонтального отклонения. Назначение. Основные регулировки.
- •27. Факторы, ограничивающие применение классической схемы эло. Стробоскопический эло.
- •28. Осциллографические измерения. Искажения осциллограмм.
- •29. Многолучевые и многоканальные осциллографы.
- •30. Классификация методов измерения частоты. Аналоговые методы.
- •31. Цифровые методы измерения частоты и временных интервалов. Погрешности.
- •32. Цифровой измеритель временных интервалов с нониусным преобразованием.
- •Анализ спектров
- •37. Фильтровой анализатор спектра последовательного действия с элт.
- •38. Измерение Амплитудно-частотных характеристик цепей.
- •39. Измерения параметров компонентов цепей с сосредоточенными параметрами. Классификация методов и их метрологическая оценка.
- •1.Прямые методы
- •2.Резонансные методы
- •3.Мостовые методы
- •4.Метод дискретного счета
- •5. Метод непосредственной оценки
- •6. Метод вольтметра – амперметра
- •40. Цифровые методы измерения r, c.
37. Фильтровой анализатор спектра последовательного действия с элт.
ОТВЕТ ПОД СОМНЕНИЕМ, ТАК КАК СВЯЗЯННО ТУТ С ЭЛТ ТОЛЬКО СХЕМА.
ВЕРСИЯ 1ая (СХОЖА С 2ой ВЕРСИЕЙ НИЖЕ).
Анализаторы спектра последовательного действия
Анализаторы спектра последовательного типа могут быть без преобразования и с преобразованием частоты. Структурная схема АС без преобразования частоты приведена на рис. . В АС составляющие спектра выявляются и анализируются последовательно (поочередно). Для выявления составляющих спектра перестраивается собственная частота фильтра во всем, анализируемом, диапазоне частот. Такой анализ эффективен только для периодических и квазипериодических сигналов (по сравнению с временем анализа), а также стационарных случайных сигналов. Анализаторы последовательного действия проще в аппаратном отношении по сравнению с параллельными анализаторами.
Рис. 5.22
Недостатком АС без преобразования частоты является узкодиапазонность, что обусловлено невозможностью перестройки фильтра в широком интервале частот. Кроме того, процесс анализа не автоматизирован и имеет длительное время анализа.
Большинство АС реализуются с преобразованием частоты. Структурная схема анализатора последовательного типа с двойным преобразованием частоты и использованием перестраиваемого гетеродина приведена на рис. .
Рис. 5.23
Входной сигнал UΒΧ поступает на входное устройство ВУ анализатора, где преобразуется до нужного значения. При подаче сигнала с выхода ВУ на смеситель См1 (на рис. показано пунктирной линией) могут возникнуть помехи по зеркальному каналу. Это обусловлено тем, что фильтр Ф не сможет различить два сигнала, если выполняется условие
fГКЧ – fC1 = fC2 – fГКЧ < ∆f, |
(5.21) |
где fГКЧ и fC – частоты ГКЧ и сигнала; ∆f – полоса пропускания фильтра.
Для ослабления помех по зеркальному каналу в анализаторах последовательного типа применяется двойное преобразование частоты (рис. ). Первое преобразование частоты осуществляется с помощью гетеродина Г, перестраиваемого вручную и имеющего точную шкалу, и смесителя См2. Смеситель перемножает входной сигнал с частотой fC и сигнал гетеродина Г c частотой fГ. Сигнал с выхода См2 поступает на усилитель промежуточной частоты УПЧ, полоса пропускания которого для подавления помехи по зеркальному каналу должна быть больше максимальной ширины исследуемого спектра, а промежуточная частота – больше верхней частоты спектра. Усиленный сигнал промежуточной частоты f1 поступает на один из входов смесителя См1, на второй вход которого поступает сигнал с генератора качающейся частоты ГКЧ. Частота ГКЧ с помощью модулятора М изменяется по линейному закону. Модулятор представляет собой генератор линейно изменяющегося напряжения. На выходе смесителя См2 образуется сигнал разностной частоты f2
|
(5.22) |
который выделяется фильтром Ф, настроенным на фиксированную промежуточную частоту fФ и имеющим узкую полосу пропускания 2∆f. Гармоники, частоты которых лежат в полосе пропускания фильтра fФ ± ∆f, после детектирования детектором Д усиливаются усилителем вертикального отклонения УВО, подаются на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. Одновременно с изменением частоты ГКЧ луч на экране ЭЛТ отклоняется по горизонтали, для чего напряжение модулятора подается на усилитель горизонтального отклонения УГО. Так как отклонение луча на экране ЭЛТ по вертикали пропорционально амплитуде (при использовании амплитудного детектора) гармоники, а по горизонтали – частоте гармоники, то на экране будет наблюдаться графическое изображение спектра частот входного сигнала.
Перестраиваемый по частоте гетеродин анализатора должен иметь широкий диапазон изменения частоты, стабильность диапазона частот и амплитуды, линейность модуляционной характеристики, малую паразитную амплитудную модуляцию, малые искажения формы кривой. Использование двух генераторов с изменяющейся частотой (гетеродина Г и генератора качающейся частоты ГКЧ) позволяет градуировать экран осциллографа по частоте, так как при изменении частоты первого гетеродина разметка шкалы не изменяется [9].
Рис. 5.24
В анализаторах спектра используют пиковые или среднеквадратичные детекторы, а иногда последовательное соединение среднеквадратичного и пикового детекторов. Для повышения точности анализаторов вместо электронно-лучевой трубки применяют регистрирующие приборы. Для получения значений амплитуд спектра в логарифмическом масштабе (в дБ) перед регистрирующим прибором включают линейно-логарифмический преобразователь.
Примером анализатора спектра последовательного типа является анализатор С4-77 (рис. Рис. 5 .24), имеющий следующие характеристики: полоса анализируемых частот – 20 Гц... 600 кГц; полоса обзора – 50 Гц...200 кГц; полоса пропускания – 3 Гц...3 кГц; погрешность по амплитуде – ±0,8 дБ; погрешность по частоте – (10-6f+ + Ω + 6) Гц, где f – измеряемая частота, Ω — полоса пропускания. Наличие цифровой памяти обеспечивает возможность запоминания и сравнения спектрограмм. Для повышения уровня автоматизации в приборе применены режимы связанных функций, ускоренного анализа и слежения, которые значительно повышают производительность измерений.
ВЕРСИЯ 2ая (СХОЖА С 1ой ВЕРСИЕЙ ВЫШЕ).
Анализаторы спектра последовательного действия.
Структурная схема последовательного анализатора приведена на рис.8.6.
Рис. 8.6.
Такая схема характеризуется узким диапазонном, что связано с невозможностью перестройки фильтра Ф в широком диапазоне частот без ухудшения селективных свойств, и большим временем анализа ТА.
Использование перестраиваемых гетеродинов позволяет устранить многие недостатки вышеприведенной схемы.
Структурная схема анализатора последовательного типа с использованием перестраиваемого гетеродина приведена на рис. 8.7.
Рис. 8.7.
Входной сигнал UΒΧ поступает на входное устройство ВУ анализатора, где усиливается усилителем или ослабляется аттенюатором до нужного значения и поступает на смеситель СМ. Смеситель перемножает входной сигнал и сигнал гетеродина ГТ, частота которого изменяется по линейному закону с помощью модулятора М. На выходе смесителя ставится резонатор Р, выделяющий сигналы суммарной или разностной частоты гетеродина и входного сигнала. С резонатора сигнал поступает на детектор Д, далее на широкополосный усилитель вертикального отклонения УВО и индикатор, выполняемый обычно на электронно-лучевой трубке ЭЛТ. Одновременно с изменением частоты гетеродина луч отклоняется по горизонтали, для чего напряжение модулятора подается на усилитель горизонтального отклонения УГО.
Перестраиваемый по частоте гетеродин анализатора должен иметь широкий диапазон изменения частоты, стабильность диапазона частот и амплитуды, линейность модуляционной характеристики, малую паразитную амплитудную модуляцию, малые искажения формы кривой.