Лекции по электрорадио измерениям

Наблюдение периодических сигналов.

Для получения осциллограммы одного периода длительность развертки должна быть равна периоду исследуемого напряжения, при наблюдении периодических процессов применять внутреннюю синхронизацию. Синхронизация от сети удобна при исследовании напряжения частоты, которое равно или кратно частоте сигнала (например: пульсация сети).

Наблюдение импульсных сигналов.

При исследовании импульсных сигналов большую важность играет неискаженное воспроизведение на ЭЛТ. Определяется полосой пропускания канала “Y” его верхняя граничная частота пропускания необходимая для передачи прямоугольного импульса, и должна составлять:

Fny≤ΔUm / Um*2π*τn

Как указывалось ранее наблюдение импульсных сигналов как однократных так и периодических с большой скважностью (Q) может оптимально проводить при внутренней или внешней синхронизации развертки в ждущем режиме. Скорость ждущей развертки выбирается так чтобы изображение импульса растягивалось на весь экран, при этом изображение растягивается тем больше чем выше скорость развертки. Применяя осциллограф не только для наблюдения формы сигнала, но и для измерений необходимо прежде всего для получения точных измерений произвести калибровку чувствительности по каналу вертикального отклонения и калибровку развертки.

Измерение амплитуды.

Калибровка чувствительности – установка по колибратору с помощью подстрочного регулятора номинального коэффициента отклонения по вертикали, т. о. Чтобы количество делений координатной сетки на экране ЭЛТ по вертикале соответствовала численному значению калибровочного напряжения при значении входного аттюниатора 1 Вольт на деление. Тогда при подаче на вход исследуемого сигнала численное значение его амплитуды будет определяться как: Um изм = H*dном, где H – количество делений на масштабной сетки по вертикале занимаемый сигналом, dном – число на шкале переключателя аттюниатора напряжения обозначающее данное его положение.

Измерение интервалов времени.

Калибровка развертки по длительности – это отклонение луча по горизонтали на строго определенное расстояние. Обычно при подключении калибровочного генератора необходимо добиться по средству регулировки, чтобы период этого сигнала занимал полную длину масштабной сетки ЭЛТ по горизонтали, тогда при подачи на вход исследуемого сигнала, его временные характеристики (период, длительность и т.д.) будут определяться, т. е. будут измерены как расстояние t= L*q, где L – количество делений по горизонтали занимаемых измерениями временных интервалов исследуемого сигнала, q – число на шкале переключателя развертки время-деления.

Электронно – измерительные приборы.

ЭИП для измерения тока, напряжения и мощности.

Классификация:

· Электромеханические (аналоговые)

· Электронные (аналоговые и цифровые0

По исполняемым функциям делятся на:

· Для измерения одного параметра

· Многофункциональные (тестер)

По диапазону измерения:

· Однопредельные

· Многопредельные

По роду тока:

· Постоянные

· Переменные

· Комбинированные

Электромеханические ЭИ состоят из:

1) Электромеханического преобразователя

2) Эл. измерительного преобразователя

3) Отсчетного регистрирующего устройства

Электромеханические преобразователи ( измерительные механизмы) используются в аналоговом ЭИ, которые непрерывную эл. величину (ток, напряжение, мощность) преобразуют в механическое перемещение указателя по известной функции преобразования. Воздействие магнитного поля постоянного магнита на катушку и измеряемым током разделяет механический крутящий момент F пропорциональный току:

А=1/W*dΨm/dα*I, где I – измеренный ток, его среднее значение; Ψm – ток сцепления катушки; w – жесткость крутизны.

Максимальная чувствительность 1,5*107 рад/А, минимальный предел входной величины 10-7А. Падение напряжения таких приборов от 0,01 до 0,1В. По измеренной катушки проходит ток, который создает магнитное поле. На подвижной системе закреплен стальной сердечник его взаимодействие с магнитным полем создает Fм пропорционален току I:

L= 1 / 2W*dl / da**I2. Измеряемое значение тока действующего: диапазон частот от 40Гц до 8кГц, максимальная чувствительность 1,5*102рад / А, минимальный предел 10-2А, падение напряжения от 0,5 до 1,5В, класс точности 0,5.

Электродинамическая система.

Имеется 2 катушки, одна закреплена неподвижно, а вторая на оси вместе с указателем. Механический момент в системе от взаимодействия токов протекающих по этим катушкам. Он пропорционален произведению токов. Род тока: постоянный и переменный, измеренное значение – действующее, диапазон частот переменного тока от 40Гц до 20кгЦ, падение напряжения от 0,7 до 2В, класс точности 0,5. Вывод: в выше описанных электромеханических преобразователях подвижная система поворачивается до тех пор, пока не наступит равновесие между крутящим моментом и силой механического сопротивления скручивания пружины. Индукционная система дана на рисунке: I1, I2 – переменные токи. Система катушки создает бегущее магнитное поле, которая индуцирует вихревые токи в алюминиевом диске. Взаимодействие индуцированного тока с бегущим магнитным полем вызывает мех. момент М. Используется в цепях переменного тока на частоте 50Гц, класс точности 0,5.

Электростатическая система.

Электростатическая система представлена на рисунке. Преобразователь состоит из 2 электродов которые образуют конденсатор. К электродам подводится напряжение под действием которого оно заряжается, возникает сила взаимодействия, угол отклонения является напряжением между электродами: а= 1 / 2W* dc / dl **V2. класс точности 0,05, чувствительность 0,15 рад/А.

Электронные измерительные преобразователи электромеханических измерительных приборов:

· Предназначены для расширения диапазона измерения входной величины т.е. преобразование в другую более удобную.

· Они могут использоваться самостоятельно или в составе с ЭРП. Для расширения пределов измерений подключают параллельно резистор. Для расширения пределов измерителя подключают последовательно.

Особенности измерения постоянного тока и напряжения.

Т. к. измеритель тока включается в цепь последовательно это приводит к увеличению сопротивляемости цепи и изменению тока в ней:

ΔI=Ia-Ig / Ig **100%. Прибор будет мало влиять на режим цепи.

Особенности измерения постоянных напряжений.

При измерении напряжений измеритель подключается параллельно. Это приводит к уменьшению сопротивления. Погрешность будет равняться ΔU= Uv-Ug / Ug **100%. Прибор будет влиять на работу цепи при условии Rv >> Rизм.

Выпрямительные преобразователи.

Данные преобразователи используются в эл. измерительных приборах для преобразования переменного тока в постоянный. Большая часть стрелочных приборов – магнито электрическая. В каждом выпрямители используются п/п диоды (диодный мост).

ЭИП термо – электрической системы.

Измерение на частотах применяется термо-прербразователи преобразующие ток высокой частоты в постоянную ЭДС которая измеряется прибором постоянного тока Ет=К*I2.

1	2	3	4	5	6	7