измерение Лабораторные. Выполняемые лабораторные работы на учебном лабораторном стенде нтц05. 08. 1 Электрические измерения с мпсо
 Скачать 6 Mb.
|
Аналоговые электронные фазометрыВ основу работы двухканального аналогового электронного фазометра (рисунок11.1,а) положен принцип преобразования сдвига по фазе между двумя синусоидальными напряжениями в интервал времени между импульсами с последующим преобразованием в ток, среднее значение которого пропорционально измеряемому сдвигу по фазе. Синусоидальные сигналы u1и u2одной и той же частоты, сдвиг по фазе 𝜑 между которыми измеряется, подают на входы опорного и сигнального (измерительного) каналов, состоящих из усилителей-ограничителей, дифференцирующих цепей и синхронизированных мультивибраторов. Входные сигналы u1и u2в обоих каналах усиливаются и преобразуются усилителями-ограничителями в симметричные сигналы прямоугольной формы с крутыми фронтами и срезами типа «Меандр» (рисунок11.1,б), дифференцируются, а затем синхронизированные мультивибраторы формируют периодически повторяющиеся прямоугольные импульсы с неизменной крутизной (рисунок 11.1, в), длительностью, равной T/2, и сдвинутых друг относительно друга на интервал времени ∆T пропорциональный сдвигу по фазе 𝜑.  Рисунок 11.1. Схема аналогового электронного фазометра (а) ивременные диаграммы (б—е),поясняющие работу аналогового электронного фазометра Прямоугольные импульсы с опорного и сигнального каналов поступают в специальную дифференцирующую и распределительную цепи, на выходе которой получаются остроконечные импульсы одинаковой формы и длительности; положительные импульсы соответствуют фронтам, а отрицательные — срезам (рисунок 11.1, г). Продифференцированные импульсы подаются на выходные синхронизированные мультивибраторы. На выходной мультивибратор опорного канала поступают продифференцированные положительные импульсы опорного канала и отрицательные — измерительного канала, а на мультивибратор измерительного канала соответственно — положительные импульсы измерительного и отрицательные — опорного каналов. При этом мультивибратор опорного канала формирует импульс (рисунок11.1,д) длительностью T/2+∆T,а мультивибратор измерительного канала — импульс длительностью T/2-∆T. Показания магнитоэлектрического микроамперметра, включенного по схеме вычитания токов, пропорциональны среднему значению (постоянной составляющей) разности токов (рисунок11.1е) выходных мультивибраторов за период входного сигнала: 𝐼0 = 𝐼 𝐶𝑃 = 2 ∆𝑇 𝐼  𝑀 𝑇 где 𝐼𝑀 — фиксированное значение амплитуды выходных импульсов. Используя выражения 𝜑 = 𝑚∆𝑇 и 𝑚 = 2𝜋⁄𝑇, получим формулу, связывающую сдвиг по фазе 𝜑 со значением относительного временного интервала ∆T/Е 𝜑 = 3600 ∆TT Сдвиг по фазе 𝜑 пропорционален интервалу времени ∆Tмежду импульсами. После подстановки значений, получим: 0 𝐼𝐶𝑃 1800 · 𝐼𝐶𝑃  𝜑 = 360 2 · 𝐼𝑀 = 𝐼𝑀 Из него следует, что шкала микроамперметра может быть отградуирована непосредственно в градусах сдвига по фазе и не зависит от частоты и уровней входных сигналов, сдвиг по фазе между которыми измеряется. Погрешность измерения сдвига по фазе определяется погрешностью преобразования последних во временной интервал, степенью стабильности выходных токов и точностью самого микроамперметра и составляет значение порядка 1,5÷3%. |