- •Содержание
- •Предисловие
- •ВвЕдение
- •1. Структура аналоговых средств измерения
- •1.1. Назначение, области применения. Принципы построения, характеристики и основные элементы аиу
- •1.2. Классификация и структурные схемы аиу
- •Электрические двигатели. Электрические двигатели, используемые в схемах регистрирующих приборов, предназначены для перемещения носителя и регистрирующего органа.
- •1.4. Информационные сигналы аиу
- •1.4.1. Основные процессы преобразования измерительных сигналов
- •1.5. Аналоговые электроизмерительные приборы с регистрирующими устройствами
- •1.5.1. Принципы построения, характеристики и узлы. Методы регистрации
- •1.5.2. Структурная схема приборов прямого действия. Погрешности приборов прямого действия
- •1.5.3. Самопишущие приборы
- •1.5.4. Самопишущие приборы обычного быстродействия (сп)
- •1.5.5. Быстродействующие самопишущие приборы (бсп)
- •1.5.6. Светолучевые осциллографы (сло)
- •1.6. Автоматические измерительные приборы
- •Компенсационный метод измерения электрических величин
- •1.6.2. Автоматические компенсаторы (типа ксп) для измерения напряжения и температуры. Типы. Схемы. Статические и динамические характеристики
- •1.6.3. Назначение автоматических электроизмерительных мостов (ксм). Мосты постоянного тока. Пределы и точность измерения
- •Технические характеристики
- •1.6.4. Мосты переменного тока. Условия равновесия. Основные типы мостов переменного тока
- •Основные типы мостов переменного тока
- •1.6.5. Автоматические мосты с регулирующими устройствами. Двухкоординатные автоматические самописцы
- •4.1. Электромеханические измерительные устройства
- •4.1.1. Магнитоэлектрические приборы. Области применения и свойства. Устройство и принцип действия приборов
- •4.1.2. Магнитные системы электроизмерительных приборов и устройств. Назначение магнитных систем. Расчет магнитных систем
- •4.1.3. Основные требования при проектировании магнитных систем
- •4.1.5. Измерительные цепи приборов
- •4.2. Электромагнитные приборы
- •4.2.1. Свойства и классификация приборов
- •4.2.2. Конструкции измерительных механизмов
- •4.2.4. Основные виды погрешности и способы уменьшения
- •4.3. Электродинамические (эд) приборы
- •4.3.1. Области применения и свойства приборов
- •4.3.2. Измерительные механизмы электродинамических приборов
- •4.3.3. Вращающий момент. Методика расчета
- •4.3.4. Измерительные цепи. Погрешности ваттметра
- •4.3.5. Порядок расчета ваттметра
- •4.4. Ферродинамические приборы
- •4.4.1. Свойства и области применения приборов
- •4.4.2. Конструкции измерительных механизмов
- •4.4.3. Измерительные цепи и погрешности
- •4.5. Электростатистические приборы
- •4.5.1. Общие сведения об измерительных механизмах. Конструкция и принцип действия приборов
- •Конструкция и принцип действия приборов
- •4.5.2. Схемы включения
- •4.5.3. Погрешности и методы компенсации
- •2: Электронные узлы измерительных каналов и автономных приборов
- •2.1. Электронные вольтметры
- •2.1.1. Общие сведения. Универсальные вольтметры
- •Универсальные вольтметры
- •2.1.2 Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное
- •2.1.3. Микровольтметры постоянного тока. Милливольтметры переменного тока
- •Милливольтметры переменного тока
- •2.1.4. Импульсные вольтметры
- •2.2. Электронные осциллографы
- •2.2.1. Области применения и свойства
- •2.2.2. Характеристики электронных осциллографов и способы их определения
- •2.2.3. Классификация осциллографов и их структурные схемы
- •2.2.4. Электроннолучевая трубка (элт) с электростатическим отклонением луча
- •2.2.5. Усилители вертикального и горизонтального отклонения лучей
- •2.2.6. Генераторы развертки. Назначение. Схема. Синхронизация генераторов развертки
- •Синхронизация генераторов развертки
- •2.2.7. Вспомогательные устройства
- •Предельное значение погрешности этого метода можно определить из соотношения
- •Погрешность такого измерения
- •2.3. Электронные приборы для анализа характеристик сигналов
- •2.3.1. Анализаторы спектра. Назначение. Элементы. Характеристики
- •Аппаратурно можно получить текущий спектр сигнала
- •2.3.2. Структурные схемы анализаторов спектра
- •2.4. Измерительные генераторы
- •2.4.1. Нормируемые параметры и классификация измерительных генераторов
- •2.4.2. Иг синусоидальных сигналов. Общие характеристики
- •2.4.3. Схемы и параметры задающих генераторов синусоидальных колебаний Генераторы lc
- •Генераторы rc
- •Генераторы на биениях
- •2.4.4. Импульсные генераторы
- •2.5. Электроизмерительные приборы с оптоэлектронными отсчетными устройствами
- •2.5.1. Принцип действия оптоэлектронных приборов. Свойства электроизмерительных приборов и области их применения
- •2.5.2. Принципы построения и структурные схемы аналого-дискретных оэп
- •3. Нормирование и анализ метрологических характеристик аиу
- •3.1. Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения
- •3.2. Нормируемые метрологические характеристики результатов и средств измерений
- •3.3. Формы представления нормируемых характеристик. Требования гост 8.009-84
- •3.4. Абсолютная и относительная погрешности, приведенная погрешность. Основная погрешность
- •3.5. Статическая и динамическая погрешности. Класс точности
- •3.6. Динамические характеристики и принципы их коррекции
- •3.7. Методы уменьшения погрешностей аиу
- •3.7.1. Классификация методов
- •3.7.2. Стабилизация реальной характеристики преобразования
- •3.7.3. Компенсация погрешностей
- •3.7.4. Коррекция погрешностей
- •3.7.5. Фильтрация погрешностей
- •3.7.6. Уменьшение динамической погрешности
- •3.7.7. Конструктивные способы улучшения точности работы аиу
- •Список литературы
1.5.3. Самопишущие приборы
В самопишущих приборах предусмотрена регистрация показаний в форме диаграммы. Функциональную зависимость, подлежащую регистрации, представляют в виде графика, характеризующего изменение какого-либо параметра во времени либо зависимость одного параметра от другого, не являющегося временем.
В состав регистрирующего прибора обязательно входят: материал-носитель, на котором производится регистрация; регистрирующий орган для нанесения знаков регистрации (точек, линий и т. д.), механизм, воздействующий на регистрирующий орган и устройство для перемещения носителя.
В самопишущих приборах применяются методы регистрации нанесением слоя вещества на носитель: запись на диаграммной бумаге чернилами и пастой или печатание. Достоинством этих методов является долговечность документов регистрации, непосредственная видимость результата записи, удобный и дешевый носитель.
Самопишущие приборы прямого действия разделяют на группы по различным признакам. По динамическим свойствам делятся на приборы обычного быстродействия и быстродействующие.
1.5.4. Самопишущие приборы обычного быстродействия (сп)
Эти приборы изготавливают согласно ГОСТ22261-82 9999-79. Пределы допускаемых значений основной погрешности по измерению, записи измеряемого значения и записи времени нормируются раздельно. В качестве нормируемого динамической характеристики используется время успокоения подвижной части ИМ. Согласно ГОСТ 999–79 оно не должно превышать 2 с, что соответствует значению частоты собственных колебаний подвижной части не более 2 Гц, т. е. самопишущие приборы обычного быстродействия предназначаются для регистрации величин, изменяющихся с частотой до 1 Гц. Значение первого переброса указателя (пишущего органа) не должно превышать 7% ширины поля записи канала.
У самопишущих приборов погрешности в статическом режиме определяются погрешностями от трения в опорах и от неполной уравновешенности подвижной части.
Промышленностью выпускаются следующие самопишущие приборы обычного быстродействия: амперметры и вольтметры постоянного и переменных токов; трех- и двухфазные ваттметры и варметры; частотомеры. Для расширения эксплуатационных возможностей самопишущих приборов прямого действия выпускаются контактные самопишущие приборы Н3332К. Самопишущие контактные щитовые приборы представляют собой сочетание СП и контактного устройства. Управление контактами осуществляется с помощью датчиков на шкале прибора – фоторезисторов. Указатель прибора с флажком перекрывает световой поток, падающий на фоторезистор, в момент, когда регулируемое значение достигает заданного. При этом срабатывает контакт, управляемый фоторезистором. Т. о. приборы этого вида осуществляют измерения, непрерывную запись и позиционное регулирование различных параметров.
1.5.5. Быстродействующие самопишущие приборы (бсп)
Быстродействующие самопишущие приборы (БСП) работают в диапазоне частот до 150–200 Гц. Выпускаются нескольких серий БСП:
Н3021 (рабочий диапазон частот от 0 до 45 Гц) и Н338 (от 0 до 150 Гц). В БСП применены магнитоэлектрические (Н3021) и электромагнитные измерительные механизмы (Н3338). Приборы изготавливаются в корпусах переносного типа; запись осуществляется в криволинейных и прямоугольных координатах; используется перьевая запись чернилами и запись на теплочувствительной бумаге; ширина поля записи одного канала 40–80 мм; приборы снабжены регуляторами чувствительности.
ГОСТ 19875–79 предусматривает для БСП нормирование приведенной статистической погрешности от нелинейности амплитудной характеристики (для современных БСП 265–5%). Нормирование погрешности перемещения диаграммной ленты осуществляется по ГОСТ 9999–79.
По сравнению со светолучевыми осциллографами БСП имеют преимущества: видимая запись, дешевые вспомогательные материалы (чернила, бумага), устойчивость к механическим воздействиям, что позволяет использовать их как в лабораторных, так и в цеховых условиях. БСП применяются в различных областях науки и техники, а также в медицине.