Электронный вольтметр постоянного тока
Коэффициент усиления по току равен Kyi=1. Основное назначение УПТ-создание большого сопротивления перед измерительным устройством.
Неизвестное напряжение поступает на вход модулятора, где происходит модуляция с помощью генератора несущей частоты. Далее сигнал поступает на усилитель переменного напряжения, который не пропускает постоянную составляющую и у которого дрейф нуля близок к нулю, даже если имеется большой коэффициент усиления.
20. Электронные вольтметры переменного тока с ПСЗ и ПДЗ.
Для первой схемы характерен широкий диапазон частот измеряемых напряжений. У второй схемы он меньше, так как происходит ограничение из-за полосы пропускания усилителя переменного тока, но преимущество второй заключается в большем значении чувствительности, чем у первой.
Преобразователь средневыпрямленного значения (ПСЗ). Для вольтметров с ПСЗ все шкалы градуируются в действующих напряжениях.
Для синусоид. сигнала: Umax=Uп*Kас, где Uп-показание вольтметра, Кас-коэф-т ампл-ы для синусоид. сигнала; Uср.выпр.=Uп/Кфс, где Кфс- коэф-т формы синусоид сигнала.
Для несинусоид. сигнала: Umax= Кас*Uп*Кфнп /Kфс; Uср.выпр.=Uп/Кфн, по аналогии несинусоид сигнала.
Вольтметр с преобразователем действующих значений(ПДЗ) Iд=а*Ux2 (дейстующ. знач-е тока).
В схеме имеется 2 термопары, которые включены по дифферинциальной схеме E1=k1*Ux2 E2=k2*Ux2
УПТ
охвачено ОСС по току, в которую включен измерительный механизм и одна из
термопар. В итоге имеем: I=kUx,
где к=
21. Электронные вольтметры с ПАЗ с открытым и закрытым входоами.
Вольтметры с преобразователем амплитудных значений(ПАЗ), это вольтметры у которых показания соответствуют амплитуде измеряемого синусоид сигнала. Шкала таких вольтметров может градуироваться в действующих и амплитудных значениях. В схеме есть запоминающий элемент.
Схемы выпрямления:
1) с открытым входом - всегда пропускает постоянную составляющую.
Um=Uo+Umax
Положительный период измеряемого напряжения(Ux)-диод открыт-заряд конд-ра C до Ux. Отрицательный период-диод закрыт - разряд конд-ра C на R.
Если постоянная времени конденсатора τ=RC намного больше периода измеряемого сигнала, то за отрицательную полуволну конд-р разрядится не значительно. Условия для уменьшения пульсаций: t заряда<1/fв, t раз>1/fн, где fв, fн -верхняя и нижняя граница диапазона измерения вольтметра.
2) с закрытым входом-всегда исключает постоянную составляющую.
|
Независимо от присутствия постоянной составляющей на виходе напряжение равно максимальному напряжению положительной полуволны. Rф и Сф-как фильтр для уменьшения пульсаций.
3)диодно-амплитудный детектор (ДАД).
22. Импульсные вольтметры. Селективные вольтметры.
1)Импульсный вольтметр-для измерения ампл-ды последовательности импульсов. Строятся на основе диод - амплитудном детекторе(ДАД).
При малой длительности импульсов и большой скважности будут возникать большие погрешности, поэтому используется схема компенсационного типа
с наличием обратной связи
, Rос-сопротивление
ОС, которое обеспечивает заряд конд-ра С1 компенсирующим напряжением(уменьшения
колебаний на С1). При большом коэф-те усиления Uc=Um.
Шкалы градуируются в амплитудных значениях напряжения.
При изменении полярности измеряемого напряжения меняют направления диодов.
2)Селективный вольтметр
|
Процесс измерения-гетеродин устанавливается в положение близкому значению fxi. УПЧ является полосовым фильтром , который не пропускает ВЧ составляющую. ВДЗ измеряет среднеквадратическое значение гармонической составляющейс частотой УПЧ пропорциональной fxi (i-гармоника).
23. Принципы организации электронных частотомеров.
Частотомер конденсаторного типа
|
|
Формирователь импульсов преобразует входное напряжение в последовательность импульсов с той же частой.За время импульса произойдет заряд конд-ра С (q), в промежутки между импульсами через vd2 на измерит. мех-зм придет ток I=q*fx. При постоянной емкости конд-ра и входн. Напряжения устройство градуируется в Гц.Этой схемой можно измерять частоту до 100кГц.
Существует резонансный метод для измерения частоты до 1МГц-резонансный метод
Колебательный контур
В схеме до 1 ГГц используется система распределенными параметрами, более 1ГГц используются объемные резонаторы.
Схема с объемным резонатором содержит: волновод1, петлю связи2, детектор3, плунжер4.
Петля связи связывает резонатор с детектором. Резонанс возникает в зависимости от длины резонатора (когда она кратна длине ЭМ волны, которая перемещается по волноводу).Плунжер необходим для регистрации 1ого и 2ого резонанса,затем определяют частоту по формуле fx=с/λ .
Для увеличения точности увеличивают добротность резонатора, обычно технологическим путем.(например полировка или посеребрение)
24. Принцип организации электронных фазометров
фИ1 и ФИ2 формируют короткие импульсы в момент перехода U1 и U2 через ноль с отрицательной на положительную полярность. U1’-открывает ключ, U2’ – закрывает его.
При постоянной чувствительности и амплит-ных значениях тока устройство градуируется в единицах угла сдвигах фаз.
В t протекает ток Iср=Im*t/T=Im* / 360, где φx=(t/T)*360-сдвиг фазы.
α=Si*Im*t/T
25. Принцип организации электрон. счетчиков электрической энергии
Применяется двойная модуляция.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.