Електричні вимірювання (Електронний вольтметр. Електронно-променевий осцилограф)

Файл 6

Електричні вимірювання

1. Електронний вольтметр.

2. Електронно-променевий осцилограф.

1. Електронний вольтметр

Найбільшу групу електронних приладів складають електронні вольтметри, призначені для вимірювання постійної, змінної й імпульсної напруг. За способом відліку розрізняють аналогові (стрілочні) і цифрові прилади такого типу. Основними перевагами електронних вольтметрів є висока чутливість, що регулюється в широких межах, великий вхідний опір і мале споживання елект­роенергії, широкий діапазон частот та ін.

Рис. 10.10

Приблизні структурні схеми електронних вольтметрів наве­дені на рис. 10.10. У приладі аналогового типу (рис. 10.10, а) основ­ними елементами є розподільник напруги РН, підсилювач П, випрямляч-детектор Д (не обов'язковий), вимірювальний прилад ВП стрілочного типу, блок живлення ВЖ. У цифровому вольтметрі, як правило, присутні три головні функ­ціональні вузли (рис. 10.10,6): вхід­ний пристрій ВП (наприклад, розпо­дільник напруги), аналого-цифровий перетворювач АЦП, цифровий відлі-ковий пристрій ЦВП.

Цифрові вольтметри, порівняно з аналоговими, є складнішими за побудовою, що впливає на їхню надійність і вартість, крім того, вони видають інформацію в дис­кретній формі. Однак це компенсується вищими точністю і швид­кодією, зручнішою формою реєстрації інформації. Цифрові елек­тронні вольтметри дозволяють також автоматизувати процес вимірювання, можуть використовуватися в комплексі з ЕОМ для контролю і керування технологічними процесами, дають можли­вість, поряд з постійними і періодичними, вимірювати також імпульсні напруги.

Електронні прилади обох типів, укомплектовані вимірюваль­ними шунтами або іншими перетворювачами, стають універсаль­ними приладами, які можна також використовувати для вимірю­вання струмів і опорів.

Одним із прикладів цього є універсальний цифровий вольт­метр В7-35. Зовнішній вигляд приладу подано на рис. 10.11. Прилад призначається для вимірювання напруг і струмів у колах постійного і змінного струмів і опору постійному струму з індикацією результатів вимірювання в цифровій формі на табло 2 і з авто­матичним вибором границі вимірювань.

Вибір виду вимірювань проводять вручну переми­качами, розташованими на передній панелі вольтметра.

Рис. 10.11

Перемикач роду роботи 1 має положення: «-» - вимірювання сигналів постійного струму; «~» - вимірювання сигналів змінного струму в діапазоні частот від 20 Гц до 20 кГц; «ВЧ» - вимірювання напруг змінного струму в діапазоні частот від 20 кГц до 100 МГц.

Перемикач роду величин 3 має положення: «mV-V» - вимірю­вання напруг; «кΩ-кΩ» - вимірювання струмів; «кΩ-МΩ» - вимі­рювання опорів.

Для проведення вимірювань необхідно: увімкнути живлення вольтметра і дати йому прогрітися; установити перемикачі 1 і 3 у необхідні положення; за допомогою з'єднаних проводів джерело вимірювального сигналу підключити до гнізд «ВХІД» 4 і «*» 5 на боковій стінці приладу, після чого зробити вимірювання за допо­могою відліку показів на табло 2.

2. Електронно-променевий осцилограф

Для дослідження і реєстрації процесів, що протікають дуже швидко, застосовують електронно-променеві осцилографи. У таких приладах на люмінесцентному екрані за допомогою вузь­кого променя електронів креслиться крива - функція зміню­вання в часі досліджуваного сигналу.

Промінь формується електронно-променевою трубкою (рис. 10.12), що являє собою вакуумну скляну колбу, всередині якої розташовані металічні електроди. Передня частина внутріш­ньої поверхні колби покрита шаром люмінофора і служить екра­ном - Е, який світиться в місці потрапляння на нього електронного променя.

У результаті розігріву катода К з його поверхні емітується пучок електронів, Який попередньо фокусується сіткою С. Наступне фокусування пучка електронів за віссю трубки здійснюється фокусу вальним А1 і прискорювальним А2 анодами. Подальше керування електро­нним променем здій­снюється пластинами, що відхиляють про­мінь по вертикальній у і розгортають по горизонтальній х осям, відповідно П_у і П_т.

Рис. 10.12