ТИП. Технические измерения и приборы Средства измерений

• Название: Технические измерения и приборы Средства измерений
• Дата: 03.02.2022
• Размер: 6.34 Mb.
• Имя файла: ТИП.ppt
• Тип: Документы; #350428
• страница: 6 из 17

Осциллограф

Электронный прибор, применяемый для исследования формы электрических колебаний.
Воспроизводя электрический сигнал y(t) на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), осциллограф делает его видимым как функцию времени. Достигается это одновременным изображением графика у = у(х), возникающего на экране ЭЛТ в результате согласованной подачи наблюдаемого сигнала y(t) и сигнала x(t) = ct, генерируемого внутри осциллографа.
Новому моменту времени в сигнале y(t) соответствует очередное мгновенное значение сигнала x(t). Так как у(х) = y(ct), изменением константы с можно увеличивать или уменьшать масштаб по оси времени.

Функциональная схема осциллографа

Конструкция электродов в ЭЛТ

Чувствительность ЭЛТ по отклонению
Если расстояние между пластинами равно d и к ним приложено напряжение V, то напряженность электрического поля равна
Е = V / d.
На электрон в этом поле действует кулоновская сила
F = qE = та
где q - заряд, m - масса, а - ускорение.
В результате электрон будет смещаться в сторону с ускорением
Таким образом, смещение по вертикали от оси отклоняющей системы равно
у =at2/2.


Скорость v, с которой электрон влетает в конденсатор, будет оставаться постоянной. Следовательно, расстояние у можно представить в виде:
где l – расстояние вдоль длины пластины. Тогда для угла а справедливо соотношение
Чувствительность велика, когда пластины являются протяженными и расположены близко друг к другу, а также при низкой скорости электронов. Обозначая напряжение между катодом и анодом в ЭЛТ через Vкa, скорость электронов вблизи экрана:
mv2 /2 = qVкa .
Следовательно,
Отсюда видно, что чувствительность падает с увеличением напряжения на аноде.

Электронные вольтметры

Электронные вольтметры (ЭВ) составляют наиболее обширную группу электронных приборов. Основное их назначение - измерение напряжения в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне частот.
ЭВ постоянного тока состоят из делителя входного напряжения, усилителя постоянного тока и магнитоэлектрического микроамперметра. Их диапазон измерения составляет от 100 мВ до 1000 В.
Структурная схема ЭВ переменного тока может иметь два вида:
а) выпрямитель, усилитель постоянного тока, магнитоэлектрический измерительный механизм;
б) усилитель переменного тока, выпрямитель, магнитоэлектрический измерительный механизм.


ЭВ, выполненные по первой схеме имеют меньшую чувствительность, меньшую точность, так как при низких напряжениях выпрямители работают неэффективно, но имеют более широкий частотный диапазон - от 10 Гц до 700 МГц. Нижний предел измерения таких вольтметров ограничивается порогом чувствительности выпрямителя и составляет обычно 0,1 В.
ЭВ, выполненные по второй схеме более чувствительны, но имеют более узкий частотный диапазон (до 50 МГц), который ограничивается усилителем переменного тока.
Главными достоинствами ЭВ являются высокая чувствительность за счет усилительных свойств, практическое отсутствие потребляемой мощности, а также широкий диапазон рабочих частот и измеряемых напряжений.
Основными недостатками являются сравнительно высокая стоимость, ограниченная точность и необходимость переградуировки при замене элементной базы.


Электронный омметр представляет собой электронный вольтметр постоянного тока, имеющий измерительную схему, преобразующую измеряемое сопротивление в пропорциональное ему постоянное напряжение. Шкалу градуируют в единицах измеряемого сопротивления. Диапазон измерения этих приборов этих приборов от 10 Ом до 1000 МОм, а погрешность измерения составляет около 3 %.
Компенсаторы постоянного тока (КПТ) используются для прямого измерения ЭДС и напряжений и косвенного измерения тока, сопротивления и мощности. Компенсационный метод измерения заключается в том, что подлежащее измерению напряжение уравновешивается известным напряжением, получаемом в виде падения напряжения от строго определенного тока на сопротивлении известной величины. KПТ обеспечивают высокую точность измерений.

Мостовые приборы

Дают возможность измерять параметры электрических цепей.
Широкое применение мостовых схем, лежащих в основе этих приборов, объясняется высокой точностью измерений, большой чувствительностью и возможностью измерения различных физических величин.
Наибольшее распространение для измерения больших и малых величин сопротивлений получили схема одинарного и двойного моста. Одинарные мосты применяются для измерения средних сопротивлений от 10 Ом до 100 МОм. Для измерения малых величин сопротивлений 10 Ом и меньше применяются двойные мосты, в которых влияние величин вызывающих погрешность измерения сведены к минимуму.


Если для мостов постоянного тока имеется одно условие равновесия и, следовательно, уравновешивание моста может быть достигнуто изменением сопротивления одного из плеч моста, то для достижения равновесия мостов переменного тока необходимо регулировать не менее двух параметров схемы.
Сходимость мостов переменного тока - это возможность достижения состояния равновесия определенным числом переходов от регулировки одного параметра к регулировке другого.
Все мосты переменного тока можно разделить на две группы:
- частотонезависимые - уравновешенные при одной частоте и сохраняющие равновесие при изменении частоты источника питания.
частотозависимые - характеризуются тем, что в условии равновесия имеется частота, входящая в выражение реактивных составляющих сопротивления.
Погрешность мостов переменного тока зависит от погрешности учета активной и реактивной составляющих сопротивлений плеч моста.