4. Требования к отчету

Отчет о работе составляется каждым студентом на двойном тетрадном листе в клеточку и должен содержать:

1. Заголовок: название и номер работы, № группы, ФИО.

2. Цель работы.

3. Названия заданий к экспериментальным исследованиям

4. Схемы исследуемых цепей.

5. Результаты экспериментальных измерений и теоретических расчетов.

6. Временные диаграммы и графики, построенные по результатам измерений и расчетов с указанием масштабов и единиц измерения по осям.

7. Выводы и сопоставление результатов измерений и расчетов.

5. Контрольные вопросы

1. Перечислите преимущества цифровых приборов перед аналоговыми.

2. Нарисуйте и поясните структурную схему цифрового вольтметра с преобразованием «напряжение – временной интервал».

3. Расскажите о других методах построения цифровых вольтметров.

4. Для чего перед началом измерений производится калибровка прибора?

5. В какое положение нужно поставить переключатель «Пределы» при неизвестной величине измеряемого напряжения?

6. Что такое погрешность квантования?

7. В чем состоит суть метода двухтактного интегрирования и каковы его достоинства?

8. Перечислить источники погрешностей в ЦИП.

9. Перечислите основные метрологические характеристики цифрового измерительного прибора.

10. Нарисуйте структурную схему время-импульсного цифрового вольтметра.

11. Перечислите основные источники погрешностей вольтметров с двойным интегрированием.

12. Перечислите основные составляющие погрешности время-импульсного цифрового вольтметра.

13. Нарисуйте обобщенную структурную схему цифрового прибора.

14. Из чего складывается суммарная погрешность время-импульсного преобразователя?

15. Назовите недостаток время-импульсных вольтметров.

17. Что представляет собой дискретизация аналогового сигнала?

18. Что представляет собой квантование аналогового сигнала?

19. Что представляет собой кодирование сигнала?

Лабораторная работа №2. Аналоговые измерительные приборы

Цель работы: ознакомление с методикой расчета и градуировки аналоговых (электромеханических) измерительных приборов (амперметров, вольтметров, омметров), построенных на базе стрелочного индикатора с измерительным механизмом магнитоэлектрической системы.

1. Основные понятия и расчетные соотношения

1.1. Общие сведения

Аналоговые измерительные приборы (АИП) характеризуются тем, что их показания являются непрерывными функциями измеряемых величин. Все АИП можно свести к трем структурным схемам, показанным на рис.1.1.

Рис. 1.1. Структурные схемы АИП

Структурная схема, приведенная на рисунке 1.1. (а), соответствует АИП прямого действия. В данных АИП преобразование измерительной информации осуществляется только в одном направлении от входа к выходу. Измеряемая величина x с помощью измерительного преобразователя ИП преобразуется в напряжение или ток, который воздействует на электромеханический измерительный механизм ИМ, взывая перемещение его подвижной части и связанного с ней указателя отсчетного устройства ОУ. Отсчетное устройство содержит оцифрованную шкалу, с помощью которой оператор On получает количественный результат измерения.

Градуировка шкалы прибора производится путем подачи на его вход ряда известных значений измеряемой величины, реализуемых многозначной образцовой мерой М. Таким образом, сравнение измеряемой величины с единицей измерения в данном случае осуществляется косвенно, а мера М в процессе измерения непосредственного участия не принимает.

На рисунке 1.1. (б) изображена структура АИП сравнения. Эти приборы предназначены для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно. Устройство сравнения УС сравнивает значения преобразованной с помощью ИП измеряемой величины и образцовой величины, реализуемой регулируемой мерой М. Оператор On с помощью индикатора И оценивает результат сравнения и регулирующее значение величины, воспроизводимой мерой М, до достижения равенства величин на входах УС. Значение величины, воспроизводимой мерой М, отображается отсчетным устройством ОУ, которое может быть отградуировано в единицах измеряемой величины.

При отсутствии ИП на входе АИП осуществляется непосредственное сравнение измеряемой величины с физически однородной ей величиной, воспроизводимой мерой.

Структурная схема автоматического АИП сравнения приведена на рис. 1.5 (в). Принцип действия аналогичен описанному выше, но мера М регулируется автоматически с помощью устройства управления УУ.

В АИП применяются различные ИМ, предназначенные для преобразования электрической энергии в механическую энергию перемещения подвижной части относительно неподвижной (рисунок 1.6).

Рис. 1.2. Схемы магнитоэлектрического (а), электродинамического (б),