книги из ГПНТБ / Полонников Д.Е. Электронные усилители автоматических компенсаторов

Г Л A B A III

ВЫБОР СХЕМЫ, РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЯ

§ 7. Требования, предъявляемые к усилителям

Выбор схемы усилителя, отвечающей наилучшим образом предъявленным требованиям и вместе с тем наиболее про­ стой и дешевой является нелегкой задачей. Автоматические компенсаторы представляют, как правило, сравнительно уни­ версальные приборы, позволяющие измерять и регистрировать широкий класс величин. Усилитель автокомпенсатора должен поэтому рассчитываться для работы не с какой-то одной изме­ рительной схемой, а с целым рядом схем, обладающих раз­ личными параметрами. Это создает дополнительные труд­ ности при разработке усилителя. Требования, предъявляемые к усилителю в зависимости от области применения автоком­ пенсатора, могут быть весьма разнообразны, а поэтому весь­

технических условиях. Обычно заданные условия опреде­ ляют только внешние характеристики усилителя, не за­ трагивая структуры схемы и параметров ее элементов, поэтому решение задачи, как правило, бывает неоднозначным. Целесообразно предварительно составить несколько ва­ риантов схем, после сравнения которых удается выбрать наилучшую.

§ 7 1 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К УСИЛИТЕЛЯМ 5 3

свойства усилителя. Такими параметрами и характеристиками являются:

а) вид напряжения па выходе измерительной Схемы (на входе усилителя) и величина напряжения трогания (7/т), т. е.

(например, движка реохорда); г) максимальная величина тока, которую допустимо отбирать

от измерительной схемы (/в.макс); д) вид и максимальный уровень различных помех (£/п), имею­

щихся на выходе измерительной схемы в положении равновесия; е) допустимая относительная погрешность прибора (Sn); ж) допустимость и необходимость заземления выхода из­

мерительной схемы; з) динамические свойства измерительной схемы, т. е. пере­

даточная функция, определенная как отношение в области

управляющей обмотке двигателя (7/тд), при котором разви­

обмотке двигателя, необходимое для обеспечения заданного быстродействия, т. е. для получения требуемой величины максимального момента двигателя (Л4макс);

м) допустимое время прохождения стрелкой всей шкалы прибора (Тшк) и форма переходного процесса (апериодический, колебательный), определяющие требования к динамическим свойствам усилителя;

выходной сигнал при максимальной скорости вращения двига­ теля, уровень помех, выходное сопротивление, динамические свойства.

Кроме того, должны быть выяснены условия, определяю­ щие требования к конструкции усилителя: максимально допу­ стимые габариты, диапазон изменения окружающей темпера­ туры, максимальная влажность, вибрации, величина и харак­ тер внешних полей, параметры питающей сети и др.

Как уже указывалось, усилитель должен рассчитываться для работы в различных условиях с определенной группой измерительных схем, поэтому важно знать не только перечис­ ленные характеристики и параметры, но и возможный диапа­ зон их изменения при переходе к другим модификациям при­ бора. Без знания перечисленных условий невозможно обосно­ ванно сформулировать технические требования, предъявляемые к усилителю, а значит, невозможно выбрать и рассчитать схе­ му усилителя наилучшим образом.

Учитывая перечисленные выше характеристики прибора и его узлов, сформулируем основные требования, которым дол­ жен удовлетворять усилитель.

1.В зависимости от вида входного сигнала усилитель должен усиливать либо постоянный, либо переменный ток частоты сети.

2.Усилитель должен обладать общим коэффициентом уси­ ления такой величины, чтобы при входном сигнале, равном напряжению трогания f/T, напряжение первой гармоники на

обмотке двигателя было не меньше UT т. е.

U.

(3.2)

3.Усилитель предназначается для работы в измеритель­ ных схемах с различной чувствительностью, и поэтому долж­ на быть предусмотрена достаточно плавная регулировка коэф­ фициента усиления в широких пределах.

4.Величина различных помех на выходе усилителя (флюктуационные шумы, наводки и дрейф нуля) не должна превы­ шать уровня, при котором погрешность прибора составляет половину допустимой абсолютной погрешности. Поясним это требование. В автокомпенсаторе ряд составляющих погреш­ ностей определяется не усилителем, а другими узлами при­

литель должен обладать избирательными свойствами по часто­ те, т, е. быть узкополосным. Коэффициент избирательности

каким-либо причинам не допускает заземления, в усилителе должно быть предусмотрено разделение входных цепей. Раз­

допустимости заземления схемы усилителя (например, при бестрансформаторном питании анодных цепей).

8. Величину входного сопротивления усилителя (RBX) в

тем выше чувствительность прибора, так как тем большая

имеет смысла, так как при этом дальнейший рост чувстви­

в обеспечении оптимальной формы переходного процесса для