5.1.1. Потенциометры постоянного тока.

Рис. 5.1. Рис. 5.2.

На рис. 5.1 показана упрощенная схема потенциометра постоянного тока. Измерение напряжения (э.д.с.) ЕХ осуществляется в два этапа. Сначала устанавливается рабочий ток I в цепи UП, Rп, RH, R, при этом переключатель SA должен быть поставлен в положение “1”.и, изменяя сопротивление резистора Rп, добиться нулевых показания нуль индикатора (НИ), в качестве которого обычно используется магнитоэлектрический гальванометр. При этом IрRн = Ен и иIр = Eн /Rн. ( Ен - источник напряжения, э.д.с. которого точно известна. Обычно в качестве источника Ен выбирается нормальный элемент. Rн – образцовый резистор, сопротивление которого выбирается в зависимости от рабочего тока потенциометра).

Затем переключить SА в положение “2” и, изменяя сопротивление резистора RX, добиться равенства нулю показаний гальванометра. Тогда ЕX = IpRX ,отсюда ЕX = EнRX / Rн.

Чтобы избежать вычислений при каждом из актов измерений удобно выбрать значение RH таким, чтобы отношение Eн/ Rн было числом в виде 10- n , где n – целое (например: ; ; ). Проградуировав RX в единицах напряжения, определим EX.

При изменении температуры, хотя и слабо, изменяется ЭДС нормального элемента и уходит от 10-n . Для устранения этого служит небольшой переменный резистор, который вместе с постоянным резистором входит в состав RH. Перед измерением значение RH корректируется, чтобы компенсировать уход отношения за счет температурных изменений EH. Схема подобного компенсатора представлена на рис. 5.2.

Точность установления момента компенсации, а, следовательно, и точность измерения зависят от чувствительности потенциометра SП

(5.1)

SПI – чувствительность схемы потенциометра; – чувствительность гальванометра; – приращение тока в цепи изменением на ; – является переменной величиной, зависящей от сопротивления входной цепи и в том числе от R источника измеряемой ЭДС.Высокая точность компенсатора обусловлена высокой чувствительностью гальванометра, высокой точностью резисторов, и стабильностью вспомогательного источника питания. Резисторы могут быть выполнены с погрешностью не более 0,001%. ЭДС - с такой же погрешностью Классы точности компенсаторов постоянного тока от 0,0005 до 0,5

Верхний предел измерения не превосходит 1,5 – 2,5 В. Нижний предел может составлять единицы нановольт. Если вместо нормального элемента используется источник питания, то верхний предел можно повысить до десятков вольт.

Одно из достоинств: отсутствие потребления мощности от источника измеряемой величины в момент компенсации. Поэтому можно измерять ЭДС с помощью потенциометров. Для измерения высоких напряжений применяют схему с делителем напряжения, что приводит к потреблению мощности от источника .

Потенциометры используются для измерения тока и напряжения.

8.4. Электронно-лучевые осциллографы.

Электронно-лучевой осциллограф – это прибор для наблюдения и измерения параметров электрических сигналов, использующий отклонение одного или нескольких электронных лучей для получения изображения мгновенных значений функциональных зависимостей переменных величин, одной из которых обычно является время. Среди электронных приборов осциллограф наиболее универсальный прибор для исследования электрических сигналов, при работе с которым исследователь получает информацию об электрических процессах в наиболее компактной и удобной для восприятия форме.

Осциллограф широко применяется для измерений электрических и других физических величин, которые могут быть преобразованы в напряжения электрического сигнала. Наиболее часто осциллограф используется для измерения и исследования электрических сигналов, появляющихся при изучении переходных и установившихся режимов в электрических и электронных цепях.

8.4.1. Основные характеристики осциллографов.

8.4.2. Классификация осциллографов.

8.4.3. Универсальный электронно-лучевой осциллограф.

8.4.2. Классификация осциллографов.

Различают следующие разновидности электронно-лучевых осциллографов: универсальные, скоростные, сверхскоростные, запоминающие, специальные.

Универсальные осциллографы (С1-82, С1-92 и др.) имеют ширину полосы пропускания от нуля до сотен мегагерц и диапазон исследуемых сигналов от десятков микровольт до сотен вольт. Они применяются для исследования гармонических и импульсных сигналов. Примерами универсальных осциллографов являются

Скоростные осциллографы (С7 -10А, Б) С7-15 и др.) применяются для наблюдения и регистрации однократных и повторяющихся импульсов и периодических колебаний и имеют полосу пропускания до единиц гигагерц. Сверхскоростные (стробоскопические) осциллографы (например, С7-5, С7-12 и др.) применяются для регистрации периодических сигналов в полосе частот от нуля до десятков гигагерц.

Запоминающие осциллографы (С8-8, С8-15 и др.) применяются для регистрации однократных и редко повторяющихся сигналов.

Специальные осциллографы (С9-4, С9-57 и др.) применяются для исследования телевизионных сигналов.

По количеству одновременно исследуемых сигналов электронно-лучевые осциллографы разделяются на однолучевые, двухлучевые, двухканальные, многолучевые, многоканальные.