
дифф. зачет эл. измерения, Яхновец
.docx
37. Классификация: метод заряда и разряда конденсатора (сущность метода заключается в измерении тока разряда конденсатора, попеременно переключаемого с заряда на заряд, с частотой , равной измеряемой), методы сравнения (сравнение с известной величиной, эталоном), осциллографический (измерение с помощи осциллографа), резонансный метод (основанный на явлении электрического резонанса в контуре с подстраиваемыми элементами в резонанс с измеряемой частотой), гетеродинный метод (заключается в сравнении измеряемой частоты с частотой перестраиваемого гетеродина), метод дискретного счета (метод заключается в прямом сравнении значения измеряемой частоты с дискретным значением образцовой частоты, воспроизводимой мерой). Прибор для измерения частоты: частотометр.
38. Осциллографические методы измерения частоты: определение частоты методом интерференционных фигур (фигур Лиссажу); определение интервалов времени (периода, длительности импульса и т.д.) с использованием калиброванной развертки осциллографа; определение частоты с помощью яркостных меток на круговой развертке.
39.
Цифровой частотометр — это прибор,
используемый для измерения частоты
сигналов. Основное назначение цифрового
частотометра заключается в точном
измерении частоты сигналов различных
типов. Области применения: электроника
и телекоммуникации, радиосвязь,
автоматизация и контроль.
40.
Классификацию методов и приборов для
измерения фазового сдвига. Классификация:
абсолютные и относительные. Задачей
абсолютных измерений является
определение
,
а задачей относительных измерений —
определение изменений. Прибор для
измерения фазового сдвига: фазометр.
41. Осциллографические методы измерения фазового сдвига. Использование двух каналов осциллографа (на осциллографе подключаются два сигнала, между которыми необходимо измерить фазовый сдвиг. С помощью курсоров на экране осциллографа определяются моменты времени соответствующих событий (например, фронтов или пересечений нуля) на каждом сигнале. Вычисляется временная разница между этими моментами, которая представляет собой фазовый сдвиг между сигналами). Метод с использованием внутренней функции осциллографа (некоторые осциллографы имеют встроенную функцию измерения фазового сдвига. Эта функция может автоматически измерять фазовый сдвиг между двумя сигналами, опираясь на кросс-корреляцию или другие алгоритмы обработки данных, реализованные внутри осциллографа). Использование внешних инструментов для генерации сигналов (для точных измерений фазового сдвига требуется специализированное оборудование, которое генерирует точные и стабильные сигналы. Осциллограф используется для непосредственного измерения временных параметров этих сигналов, что позволяет определить фазовый сдвиг между ними).
42. Компенсационный метод измерения фазового сдвига - это техника, которая позволяет определить разность фаз между двумя сигналами или сигналом и эталоном путем компенсации этой разности. Основная идея заключается в том, чтобы создать условия, при которых фазовый сдвиг между сравниваемыми сигналами или между сигналом и эталоном становится минимальным или нулевым.
43. Измерение фазового сдвига методом преобразования во временной интервал. В основе этого метода лежит преобразование сигнала во временной области для анализа его фазовой структуры. Вот основные шаги и принципы этого метода: исходный сигнал, который требуется измерить, записывается или принимается в виде временного сигнала; сигнал может быть записан в виде временной последовательности амплитуд; чтобы определить фазовый сдвиг, необходимо провести анализ временного сигнала; во многих случаях фазовый сдвиг может быть связан с временной задержкой между различными частями сигнала; эта задержка может быть выражена в виде времени, которое проходит между различными моментами пика сигнала или другими характерными точками; фазовый сдвиг между двумя сигналами определяется как разница фаз между соответствующими точками на этих сигналах.
44.
Измерение мощности в цепях постоянного
тока осуществляется для определения
количества работы, которое выполняется
или передается в электрической цепи.
Мощность
в цепях постоянного тока определяется
выражением P = UI, где U – напряжение,
приложенное к нагрузке, В, I – ток,
протекающий через нагрузку, А. Единицей
измерения электрической мощности
является ватт (Вт). Из приведенного
уравнения следует, что мощность P можно
определить косвенным методом, измеряя
вольтметром напряжение U на нагрузке и
амперметром – ток I, протекающий через
нагрузку. Перемножив результаты измерений
U и I, получим значение мощности.
45.
Измерение активной мощности методом
одного прибора осуществляется с
использованием прибора, называемого
однофазным или трехфазным активным
мощностным счётчиком. Основная идея
заключается в том, что такой счётчик
способен измерять и учитывать активную
мощность, потребляемую электрическим
устройством или целой системой, без
необходимости отдельных приборов для
измерения напряжения и тока. В случае
однофазного счётчика, который часто
используется для бытовых нужд и малых
коммерческих зданий, он измеряет
напряжение и ток в одной фазе. Для
трёхфазных систем существуют трёхфазные
активные мощностные счётчики, которые
могут измерять напряжение и ток в каждой
из трёх фаз. Они используют среднее
значение активных мощностей, измеренных
в каждой фазе, чтобы определить общую
активную мощность трёхфазной системы.
46.
Измерение активной мощности методом
двух приборов основано на использовании
двух индикаторных приборов: вольтметра
и амперметра. Принцип измерения
заключается в следующем: сначала с
помощью вольтметра измеряется значение
напряжения, подводимого к нагрузке
(обычно это альтернативное напряжение
в сети переменного тока). Затем с помощью
амперметра измеряется сила тока (I),
текущая через нагрузку. Активная мощность
(P) рассчитывается как произведение
измеренного напряжения (U) и измеренного
тока. Этот метод измерения прост в
исполнении и требует минимальных
расходов на приборы. Его основное
преимущество — возможность измерения
мощности независимо от характеристик
нагрузки, так как он основан на прямом
измерении напряжения и тока, без
необходимости знания сложных параметров
самой нагрузки.
47. Назначение электронных омметров принцип действия электронных омметров с прямой и обратной шкалой. Назначение: для измерения сопротивления электрических цепей (резисторов, проводников и т. д.). Принцип действия омметра с прямой шкалой: омметр содержит источник постоянного тока, который подается через измеряемый резистор. Ток может быть стабилизированным для обеспечения точности измерений. Через измеряемое сопротивление проходит ток, и на нем возникает падение напряжения. Это напряжение измеряется встроенным в омметр вольтметром. Омметр преобразует измеренное напряжение в эквивалентное значение сопротивления, отображается на шкале прибора. Принцип действия омметра с обратной шкалой: омметр содержит источник постоянного напряжения, который подается на измеряемое сопротивление. Ток, протекающий через измеряемое сопротивление, измеряется встроенным в омметр амперметром. Измеренное значение тока используется для расчета сопротивления. Поскольку ток обратно пропорционален сопротивлению, шкала омметра калибруется таким образом, чтобы уменьшение тока приводило к уменьшению показаний на шкале. Значение сопротивления отображается на шкале прибора. В этом случае, чем больше сопротивление, тем меньше показания на шкале.
48. Назначение и классификацию измерительных мостов. Измерительные мосты - это приборы, предназначенные для точного измерения электрических величин, таких как сопротивление, индуктивность, ёмкость и другие параметры. Назначение: измерение электрического сопротивления, измерение индуктивности, измерение ёмкости, измерение других параметров, калибровка и проверка измерительных приборов. Принцип работы большинства мостов основан на сравнении неизвестного значения измеряемой величины с известными образцовыми величинами. Классификация измерительных мостов. Классификация: По типу измеряемой величины: мосты сопротивления (предназначены для измерения электрического сопротивления, мост Уитстона), мосты индуктивности (используются для измерения индуктивности), мосты ёмкости (предназначены для измерения электрической ёмкости, мост Шеринга). По принципу работы: постоянного тока, переменного тока. По типу схемы: балансированные мосты (для получения результатов необходимо добиться равновесия мостовой схемы), автоматические мосты (сами настраиваются на равновесие, обеспечивая более точные и быстрые измерения). По точности: лабораторные (имеют высокую точность), технические (используются в условиях производства и технических измерений).
49. Измерительный мост постоянного тока (мост Уитстона), представляет собой схему, которая используется для измерения неизвестного сопротивления путем балансировки двух ветвей схемы. Он состоит из четырех резисторов, соединенных в форме ромба. Рассмотрим схему моста Уитстона, состоящую из четырех резисторов: R1, R2, R3 и Rx , где Rx — это неизвестное сопротивление. Схема подключена к источнику питания постоянного тока таким образом, что два резистора R1 и R2 находятся в одной ветви, а R3 и Rx — в другой. Между двумя узлами, соединяющими ветви, находится гальванометр, который служит для измерения разности потенциалов между ними. Принцип действия моста основан на сравнении напряжений, падающих на резисторах в обеих ветвях. Если мост находится в равновесии, то разность потенциалов между узлами, к которым подключен гальванометр, равна нулю, и ток через гальванометр не течет.
50. Измерительный мост переменного тока работает по принципу балансировки моста, аналогично мосту постоянного тока, но с учетом реактивных компонентов (емкостей и индуктивностей), которые играют роль в цепи переменного тока. Принцип действия такого моста можно объяснить на примере наиболее распространенного моста — моста Уитстона. Мост переменного тока настраивается таким образом, чтобы в одной из диагоналей моста, к которой подключен измерительный прибор, не было переменного тока. Это происходит, когда отношение импедансов двух плеч одной диагонали равно отношению импедансов двух плеч другой диагонали.
51. Принцип измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра заключается в том, чтобы использовать законы Ома и Кирхгофа для расчета сопротивления электрической цепи на основе измеренных значений тока и напряжения. Этот метод основан на включении амперметра и вольтметра в электрическую цепь, где необходимо измерить сопротивление. Основные этапы: подключите амперметр последовательно с резистором, а вольтметр параллельно. Снять показания с амперметра и вольтметра. Расчет сопротивления по закону Ома. Погрешности измерения: внутреннее сопротивление амперметра и вольтметра, систематические и случайные погрешности, влияние внешних факторов (температура, влажность и т. д.).
52. Укажите параметры полупроводниковых приборов. Транзисторы (биполярные и полевые): напряжение пробоя коллектор-эмиттер, ток коллектора, коэффициент усиления, напряжение насыщения коллектор-эмиттер, мощность рассеяния, частота. Диод: прямое напряжение, обратное напряжение, прямой ток, обратный ток, емкость перехода. Тиристоры: напряжение включения, ток включения, максимальное прямое напряжение, максимальный прямой ток, удерживающий ток, время включения и выключения. Светодиоды: прямое напряжение, прямой ток, световой поток.
53. Автоматизация измерений играет ключевую роль в современной науке, технике и промышленности. Основные направления в этой области включают следующее: разработку и применение автоматизированных измерительных систем, способных выполнять измерения с использованием разнообразных датчиков и приборов; создание систем сбора данных, которые могут собирать информацию с различных источников измерений, обрабатывать её и предоставлять для анализа оператору или другой системе; интеграцию сетей измерительных устройств, обеспечивающую централизованное управление и контроль за данными от различных измерительных устройств; разработку систем автоматизированного контроля качества продукции на различных этапах производства.
54. Классификацию средств измерений по уровню автоматизации. Классификация: Ручные средства измерений: измерения выполняются полностью вручную оператором без использования автоматизированных средств. Примеры: Линейка, мерный стакан, микрометр с ручным вводом, измерение времени с помощью секундомера. Полуавтоматизированные средства измерений: измерения выполняются частично автоматизированно с участием человека для начала, остановки или завершения процесса. Примеры: лазерные дальномеры с автоматическим измерением дистанции, полуавтоматические измерители времени с автоматическим стартом. Автоматизированные средства измерений: измерения выполняются полностью автоматически без значительного участия человека. Примеры: автоматические координатно-измерительные машины, автоматизированные системы контроля качества в производственных линиях, автоматические лабораторные анализаторы.