книги / Цифровые измерительные приборы

Выход па регистрирующее устройство осуществлен в коде 2-4-2-1 (через согласующую приставку) и рассчитал па напряжение постоянного тока не более 40 в при токе не более 300 ма. Мощность, рассеиваемая на нагрузке, не превышает при этом 2,5 вт.

Калибровка прибора производится по встроенному нормальному эле­

Блок-схема прибора показана на рис. 2-75.

Входной делитель Б Д с постоянным выходным сопротивлением выпол­

нен на млкропроволочных сопротивлениях типа МВСГ. Между сопротивле­ ниями делителя включены подстроечные сопротивления, служащие для точ­ ной установки коэффициента деления.

Рис. 2-75. Блок-схема цифрового вольтметра типа Щ1311М '

На гнезде разъема «Вход II» установлен переключатель, отсоединяющий входной делитель при работе на этом входе, чем достигается повышение входного сопротивления.

С целью исключения перегрузок нуль-органа предусмотрен контакт, отключающий пуль-оргап после каждого измерения.

Дискретный делитель Д Д прибора построен по звездообразной схеме п

состоит из трех декад, в каждой из которых проводимости набраны по коду 2-4-2-1.

В качестве источника образцового напряжения И О Н применена бата­

рея из двух окиспо-ртутных элементов типа РЦ-85, включенных парал­ лельно.

Сравнивающее устройство прибора СУ (ИОН) представляет собой уси­

литель постоянного тока на двух лампах 6Н2П, построенный по схеме модулятор — усилитель — демодулятор. В качестве модулятора использо­ ван вибропреобразователь типа ВПМ-2рт работающий с частотой ISO гц.

С целью защиты нуль-органа от пробоя при аварийных режимах, на его входе включен газовый разрядник (неоновая лампа). Демодулятор выполнен на кремниевых диодах Д226В. Нагрузкой служит обмотка поляризованного реле типа РП-5. Питание обмотки возбуждения вибропреобразователя и демо­ дулятора напряжением с частотой 130 гц осуществляется от генератора,

собранного по двухтактной схеме на лампе 6Н1П.

Схема управления построена на поляризованных герметизированных малогабаритных реле типа РПС-25 с золото-никелевыми контактами. Вклю-

ченпе реле схемы управления происходит по программе, задаваемой электро­ механическим программирующим переключателем.

Отсчетное устройство О У проекционного типа выполнено на блоках

линз, изготовленных методом вакуумного прессования из органического стекла. В качестве источников света использованы лампы типа СМ-34, рабо­ тающие в облегченном режиме.

Коммутация ламп отсчетного устройства осуществляется с помощью релейно-диодпого дешифратора Д Ш , который преобразует значение

кода 2-4-2-1, соответствующего измеряемому напряжению, в десятичный код. На время цикла измерения питание ламп отсчетного устройства отклю­ чается!

Выбранный предел измерения указывается положением десятичного знака на отсчетпом устройстве, а полярность (переключатель поляр­ ности П П ) — фоном, на котором появляется отсчет. Красный фон соответ­

ствует отрицательной полярности напряжения.

Общее управление работой прибора обеспечивается устройством управ­ ления У У .

Прибор выполнен в впде настольной конструкции, состоящей из функ­ циональных блоков, закрепленных в общей раме. Монтаж блоков осуще­ ствлен печатным способом. Программирующий переключатель также выпол­ нен печатный! способом. С целью повышения срока службы контактное поле переключателя покрыто палладием.

Конструкция прибора предусматривает свободный доступ ко всем эле­ ментам схемы п легкую замепу блоков.

Цифровой вольтметр Щ 1411М является электромеханическим прибо­

ром, основанным на принципе поразрядного уравновешивания, и предназна­ чен для измерения напряжений постоянного тока в лабораторпых и произ­ водственных условиях при температуре окружающего воздуха от + 1 0 до + 35° С и относительной влажности до 80%.

Пределы измерения вольтметра 0,9999—9,999—99,99—999,9 в. Возможно

расширение пределов измерения на 10%. Разрешающая способность при­ бора 100 мкв.

Для измерения напряжений до 1000 в используется вход I. В этом слу­ чае сопротивление прибора составляет 100 ком, на пределе 0,9999 — 1 М ом и 10 М ом с погрешностью zh0,3% на пределах 99,99 и 999,9 в.

Для измерения напряжения до 1,1 в используется вход II. Сопротивле­ ние прибора (в режиме компенсации) при этом не менее 100 М ом .

Выбор предела измереппя и полярности осуществляется автоматически. Основная погрешность прибора не превышает d=0,05% верхпего зна­

чения выбранного предела.

Прнбор имеет два режима работы: разовых п периодических измерений. Выбор режима работы осуществляется клавишным переключателем. В режиме периодических измерений запуск прибора производится автоматически от встроенного реле времени. Интервалы между замерами могут плавно регу­ лироваться от 3 до 30 сек.

Время одного измерения 2 сек ±10% .

В приборе использовано отсчетное устройство проекционного типа С высотой цифр 25 мм.

Выход на регистрирующее устройство осуществляется через согласую­ щую приставку в коде 8-4-2-1 или 2-4-2-1 и рассчитан на напряжение по­ стоянного тока не более 40 в при токе не более 300 ма. Мощность, рассеивае­ мая на нагрузке, пе превышает при этом 2,5 от.

Калибровка прибора производится по встроенному нормальному элемен­ ту класса 0,02. Возможно использование внешнего нормального элемента.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 $ + 10%, частотой 50 г ц ± 2%.

Потребляемая мощность от сети пе превышает 90 ва.

Габаритные размеры прибора 3 4 5 x 2 3 5 x 3 8 5 мм. Вес не более 18 кГ.

Блок-схема вольтметра типа Щ1411М аналогична блок-схеме вольтметра типа Щ1311М, изображенной на рис, 2-75, Все функциональные блоки и узлы

приборов Щ1311М и Щ1411М унифицированы. Прибор Щ1411М отличается от прибора Щ1311М наличием четвертых декад в дискретном делителе и схеме управления и четвертого разряда в отсчетпом устройстве.

Цифровой вольтметр 1Ц1511 является высокоточным электромеханиче­

ским прибором, основанным на принципе поразрядного уравновешивания, и предназначен для измерения напряжений постоянного тока в лабораторных условиях при температуре окружающего воздуха от + 1 0 до +35° С и отно­ сительной влажности до 80%.

бора. Сопротивление прибора в режиме компенсации не менее 100 М ом.

Выбор предела измерения и полярности осуществляется автоматически.

периодических (с внутренним запуском) измерений. В режиме периодических лзмереинй запуск прибора производится автоматически от встроенного реле времени. Интервалы между замерами ( 3 - 5 —10—20—30—40—50—60 сек)

могут устанавливаться с помощью переключателя с погрешностью не бо­ лее d=20%.

напряжения класса не ниже 0,005 (напрнмер, по батарее нормальных эле­ ментов типа П146).

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряже­ нием 220 в dr 10%, частотой 50 гц dr 2%. Потребляемая от сети мощность не превышает 120 ва.

Прибор состоит из двух блоков. Габаритные размеры каждого блока 480x148x355 мм. Вес блока не более 15 кГ.

Блок-схема вольтметра типа Щ1511 не отличается от блок-схемы вольт­ метров Щ1311М и Щ1411М, изображенной па рис. 2-75. Входной делитель прибора выполнен по схеме с постояшшм входным сопротивлением. Он собран на прецизионном микропроволочном делителе типа ДНМ-ЗВ. Для точной установки коэффициента деления между сопротивлениями делителя вклю­ чены подстроечные сопротивления. С гнездом «Вход II» механически связан контакт, отключающий входпой делитель при подключении соединительного шнура. При этом сопротивление прибора в режиме компенсации определяется сопротивлением изоляции входных цепей н составляет не менее 100 М ом .

Дискретный пятпдекадный делитель построен по звездообразной схеме на схемных элементах сопротивлений типа СЭС-10П. Сопротивления декад выполнены по коду 2-4-2-1. Последовательно с сопротивлениями первой и второй декад включены подстроечпые сопротивления, обеспечивающие точную подстройку делителя при заводской регулировке.

Калибровка прибора Щ1511 заключается в повторных измерениях известного напряжения (э. д. с. девяти нормальных элементов класса 0,005), подключаемого па «Вход II», и в регулировке «масштабных» сопротивлений,

выведенных на лицевую панель прибора, до совпадения показаний прибора с номинальным значением этого напряжения, определяемого с учетом тем­

пературной поправки.

Сравнивающее устройство прибора выполнено на лампах 6И1П, 6Н2П и 6Н16Б по схеме модуляция — усиление — демодуляция п принципиально мало отличается от схем сравнения приборов Щ1311М п Щ1411М. Его особен­ ностью является использование виоропреобразователя типа ВIIГ-62, рабо­ тающего с частотой 400 гц> л применение ограничительных диодов во всех

каскадах кроме последнего. Необходимость в ограничителе обусловлена более высокими напряжениями, прикладываемыми к входу схемы сравне­ ния.

Напряжение частотой 400 гц подается на вибропреобразователь от

внутреннего геператора. Для облегчения фазирования цепей предусмотрена регулировка фазы напряжения возбуждения.

В качестве источника образцового напряжения в приборе Щ1511 исполь­ зован полупроводниковый стабилизатор напряжения компенсационного типа.

Питание компенсационного стабилизатора осуществляется от пара­ метрического стабилизатора, что существенно снижает влпяпие изменения напряжения питания.

Для уменьшения температурного и временпого дрейфа усилитель по­ стоянного тока п опорный диод стабилизатора помещены в активный тер­ мостат, температура внутри которого поддерживается иа уровне 56 dz 2° С с погрешностью d=0,2° С. В качестве терморегулирующего элемента при­ менен контактный термометр типа ТК-1.

Схема управления прибора построена на малогабаритных герметизи­ рованных поляризованных реле типа РПС-25 с золото-никелевыми контак­ тами п подобна схеме управления приборов 1Ц1311М и Щ1411М.

Выход на регистрирующее устройство осуществлен в коде 2-4-2-1. Конструктивно прибор выполнен в двух модификациях: в перепосном

в виде двух отдельных блоков — блока измерения и блока отсчета (без кожу­ хов). Необходимый конструктивный вариант указывается при заказе. По от­ дельному заказу может быть поставлен также блок нормальных элементов типа П146.

С целью повышения надежности и уменьшения переходного Сопротивле­ ния контакты разъемов съемных узлов блоков позолочены. Монтаж всех узлов п общих соединительных плат выполпен печатным способом.

Отсчетное устройство прибора выполпепо как самостоятельный узел и может быть извлечено для осмотра и смены ламп без вскрытия прибора.

Цифровой вольтметр Р339 является электромеханическим прибором,

основанным на принципе поразрядного уравновешивания, и предназначен для точного измерения напряжений постоянного тока в лабораторных и цеховых условиях при температуре окружающего воздуха от + 1 0 до + 3 5 ° С и относительной влажности до 80%.

Пределы измерения вольтметра 1,5999—15,999—159,99—1000 в. Выбор

пределов измерения осуществляется вручную.

Разрешающая способность прибора 100 мкв. Входное сопротивление прибора 1 М ом .

Основная погрешность прибора при температуре 20 zh 2° G на пределе 1,5999 в не превышает 0,03%; на остальных пределах она не более 0,05%

наибольшего значения выбранного предела (на верхнем пределе измерения погрешность определяется относительно значения 1599,9 в).

Прибор имеет два режима работы: разовых измерений и периодических измерений с автоматическим запуском. Время одного измерения пе превы­

шает 4 сек.

В приборе использовано отсчетпое устройство С подсветкой в торец. Выход на регистрирующее устройство осуществлен в последовательном коде 2-4-2-1 и рассчитан на напряжение 24 в при токе до 1 а.

Калибровка прибора производится по встроенному нормальному эле­ менту сравнением показаний прибора со значением, указанным в паспорте нормального элемента.

Питание прибора осуществляется от сети напряжением 127 нли 220 в dz 10%, частотой 50 г ц ± 2%.

Габаритные размеры прибора 520x370x430 мм. Вес не более 38 кГ.

Процесс измерения осуществляется путем сравнения измеряемого напряжения (подапиого на входной делитель) с напряжением, снимаемым с точных сопротивлений дискретного делителя. Дискретный делитель выпол­ нен по звездообразной схеме и состоит из пяти декад. Первая декада имеет только одно весовое сопротивление, соответствующее единице первого раз­ ряда. Остальные декады вынолпены по коду 2-4-2-1. Питание дискретного делителя осуществляется от батареи ртутно-окисных элементов типа РЦ-85.

Сравнивающее устройство представляет собой усилитель постоянного тока, построенный по схеме модулятор — усилитель — демодулятор. В каче­ стве модулятора использовало поляризованное реле типа РП-4, работающее на частоте 200 гц> получаемой путем умножения частоты сети.

Собственно усилитель собран на лампах 6Н2П и 6С2П. Между первым п вторым каскадами включен избирательный двойной Т-образный фильтр, настроенный па частоту 200 гц.

В демодуляторе используется транзистор, работающий в ключевом режиме. Нагрузкой служит поляризованное реле РП-5. Питание накала ламп производится выпрямленным напряжением.

Схема управления прибора п цифропечатающего устройства построена с использованием релейного распределителя на реле типа РСМ.

Коммутация ламп, подсвечивающих цифры отсчетиого устройства, производится контактами реле, работающими синхронно с реле, коммути­ рующими сопротивления дискретного делителя.

Отсчетное устройство прибора содержит 6 блоков, первый из которых имеет знаки 0, 1 и занятую. Второй, третий, четвертый блоки имеют оциф­ ровку от 0 до 9 и запятую. Пятый блок — цифры от 0 до 9 и шестой блок — знак минус.

Переключение ламп десятичного знака (запятой) производится переклю­ чателем пределов измерения.

Конструктивно вольтметр выполнен в виде переносного прибора. Релей­ ный блок, блок питания п сравнивающее устройство прибора изолированы от общего корпуса и амортизированы.

Цифровой вольтметр одиночных импульсов В 4-6 предназначен для изме­

рения напряжения одиночных и редко повторяющихся импульсов. Пределы измерения импульсных напряжений обеих полярностей:

1—9,99; 10—99,9; 100—300 с при длительности импульсов от 0,2 до 1000 мксек.

Основная погрешность измерения в точке отсчета, гарантируемая в тече­ ние часа после калибровки, составляет zb (5% + 1 знак).

Максимальная частота следования измеряемых импульсов 10 гц. Входное сопротивление прибора 0,5 М ом при емкости 35 пф.

Прибор работает в режиме дискретных измерений, сохраняя информа­ цию об измеренном импульсе, п в режиме непрерывных измерений, когда каждый последующий импульс сбрасывает показания предыдущего.

Питание прибора осуществляется от сети перемепыого тока частотой 50 dz 0,5 гц , напряжением 220 в zb 10%. В приборе применен принцип линей­

ного преобразования измеряемого импульса во временной интервал с его последующим преобразованием в пропорциональное число импульсов.

Блок-схема прибора приведена на рис. 2-76. Измеряемый импульс через входной делитель Б Д и фазоипвертор Ф поступает на амплитудно-временной преобразователь Л В П , который преобразует амплитуду импульса в про­

порциональный интервал времени. В преобразователе формирование вре­ менного интервала происходит при линейном разряде емкости, заряженной предварительно до величины измеряемого импульса. Сигнал с выхода А В П

Импульсы мультивибратора поступают в счетчик Сч б индикацией.

Их чпсло пропорционально амплитуде измеряемых импульсов.

В приборе предусмотрены генератор калибровки Г К для периодической подстройки прибора и схема определения предела измерения С О П .

Управление схемой прибора осуществляется блоком управления Б У . Импульсный цифровой вольтметр В4-7 предназначен для измерения

амплитуд импульсных п синусоидальных напряжений, а также двухполяр­ ных напряжений постоянного тока.

Прибор снабжен отсчетным устройством п имеет выход в коде 2-4-2-1 на цпфропечататощее устройство.

В приборе предусмотрена возможность измерения: амплитуд импульсов напряжения 1—150 в при частоте повторения от 10 гц и выше и нри длитель­ ности плоской части вершины не менее 0,1 мксек; амплитуд синусоидального напряжения 1—150 в прн частоте повторения от 20 гц до 1 Мгц\ постоянного напряжения 1 —150 в.

Рис. 2-76. Блок-схема цифрового вольтметра одиноч­ ных импульсов В4-6

Основная погрешность прибора прн измерении импульсов с плоской вершиной длительностью более 0,5 мксек синусоидального напряжения частотой от 10 гц до 100 кгц и напряжений постоянного тока не превышает

где их — амплитуда измеряемого напряжения.

'При измерении амплитуд импульсов длительностью от 0,1 до 0,5 мксек

погрешность измерений с учетом поправок не превышает

Входное Сопротивление прибора устанавливается переключателем на передней панели и может быть равно 50, 75,150, 1000 или 10воли±1% при емкости входа 35 пф.

Прибор имеет ручной и автоматический режим запуска и режим с осред­ нением результата десяти измерений.

Имеются три фиксированные скорости изменения поискового напряже-

Прибор предназначен для работы в лабораторных условиях в диапазоне

соидального и постоянного напряжений, основанный на методе компенсации измеряемого напряжения постоянным напряжением.

нии напряжения неизменной полярности). Дополнительное время, необ­ ходимое для определения полярности, не более 20 мсек.

Вольтметр имеет выход на цифропечатающее устройство в десятичном коде в виде сигнала постоянного тока напряжением —12± 0,5 в при наличии значащих цифр и ±:0,5 в при отсутствии значащих цифр.

Прибор имеет 2 режпма работы: разовых измерений (от кнопки «Пуск» или от внешнего сигнала) и периодических измерений, при котором прибор автоматически осуществляет 50 преобразований в секунду.

Входной фильтр ослабляет последовательные помехи промышленной частоты на 40 плп 60 дб.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряже­ нием 220 в + (+5-5-----15)% частотой 50 г ц ± 2 % . Потребляемая от сети мощность не превышает 70 ва.

Габариты прибора 550X205X450 мм; вес не превышает 25 к Г .

Упрощенная блок-схема цифрового вольтметра типа Щ1412 изображена на рпс. 2-79.

Особенностью схемы прибора является применение коммутаторных дека­ тронов для построения кольцевой схемы и применение внутреннего деши­ фратора.

Декатрон представляет собой газонаполненный прибор с десятью холодпыми катодами и одним общим анодом. Между катодами располагаются дополнительные электроды, служащие для передачи разряда на следующий катод при поступлении на управляющие электроды очередного управляю­ щего импульса. Возникающий между анодом и одним из катодов тлеющий разряд вызывает падение напряжения па катодном резисторе. Этот потен­ циал используется для управления схемой. Очевидно, что до подачи очеред­ ного управляющего импульса тлеющий разряд остается па соответствующем катоде, т. е. декатрои «запоминает» число поданных управляющих импуль­ сов. Управляющие (или пусковые) импульсы поступают на декатропы

Д К 1 — Д К 4 от генератора тактовых импулъеов Г Т И через распределитель­ ную схему P C .

Для того чтобы в исходном состоянии все декатроны находились в нуле­ вом положении, на их нулевые катоды подается в начале цикла измерения специальный импульс. По сигналу, вырабатываемому схемой автоматики А В Т , распределительная схема P C подключает генератор тактовых импуль­ сов Г Т И к декатропу Д К 1 первого (старшего) разряда. Импульсы с катодом декатрода через управляющие ключи У К поступают па цифровой инди­ катор Ц И первого разряда. Так как декатрои имеет десять катодов, не тре­

буется преобразования кода для получения цифрового отсчета в десятичной системе. Это упрощает прибор и облегчает режим работы ключей. Кроме того, импульсы с катода декатропа поступают на внутренний дешифратор Д ,

где преобразуются в код с весами 6-3-2-1, и далее поступают на транзистор­ ные ключи Т К дискретного делителя Д Д .

Примененный в данном приборе код 6-3-2-1 дозволяет получить любое значение от 0 до 9 при использовании не более двух элементов кода. Это сни­ жает неравномерность нагрузки на источник опорного напряжения И ОН , через который протекают базовые токи ключей ТК , п способствует облегче­ нию режима работы И О Н .

Ключи Т К включают весовые сопротивления дискретного делителя Д Д ,

выполненного по звездообразной схеме. Выработанное компенсационное напряжение ик поступает на сравнивающее устройство С У, где сравнивается с напряжением их . Это напряжение пропорционально входному (измеряе­

мому) напряжению их и образуется после прохождения последнего через

пает па схему автоматики и распределительную схему. Отработка измеряе­

останавливается, «запомнив» положение, при котором Аи стало отрицатель­ ным, а отработка продолжается уже во втором разряде, причем вновь с боль­ шего значения. Аналогично происходит переключение тактовых импульсов на декатропы 3-го и 4-го разрядов. Отработка заканчивается, когда будут «опрошены» всо четыре разряда, и распределительная схема отключит Г Т И

от декатропов. Схема сохраняет это состояние до поступления очередного импульса запуска, после чего сбрасывается в исходное состояние, а отра­ ботка измеряемого значения повторяется так же, как было описано ранее.

Дискретный делитель Д Д питается от высокостабильпого источника

онорпого напряжения. Переключение полярности осуществляется путем изменения полярности напряжения, снимаемого с И О Н , с помощью переклю­ чателя П П , выполненного на магнитоуправляемых контактах типа КЭМ-2.

Входной делитель представляет собой набор прецизионных мпкропроволочпых резисторов из провода с очень малым разбросом по температур­ ному коэффициенту, герметизированных в общем корпусе (делитель типа ДНМ).

Входной фильтр прибора выполнен по двойной Т-образной схеме на ЙС-элемептах и обеспечивает затухание сигнала частотой 50 щ не менее чем на 40 Об. Для увеличения затухания до 60 Об с помощью переключателя на выход Т-образпого фильтра подключается дополнительная R С-цепочка.

Схема сравнения прибора собрана по схеме усилителя постоянного тока с нмпульслой коррекцией дрейфа нуля, Для этой цели весь цикл изме­ рения разбит на 2 части: собственно измерение, которое занимает примерно 10 мсек, и коррекция дрейфа. Для переключения С У из режима работы в режим

коррекции используется впбролреобразователь типа VM, питающийся от сети частотой 50 гц.

Схема автоматики, генератор тактовых импульсов и распределительная схема выполнепы полностью на транзисторах. Частота работы Г Т И задается