Электронные аналоговые приборы. Мостовые измерительные цепи и приборы. Компенсационные измерительные цепи и приборы. Цифровые преобразователи

30.1 Электронные аналоговые приборы

Широкий частотный диапазон, быстродействие, высокая чувствительность.

Диапазон – несколько вольт – сотни В.

от долей герца до сотен МГц

Схема измерения:

М - модулятор

В – вольтметр

Модулятор – преобразователь постоянного или низкочастотного сигнала в ВЧ. Его применение позволяет сделать остальные блоки более стабильными.

Все аналоговые приборы на основе электронно-лучевой трибки имеют погрешности 10%.

Принцип преобразования смгнала в перемещение:

Я – яркость

М – модулятор (фокус)

А – аноды (для ускорения луча)

Местоположение пятна на экране

 Uп – приложенное напряжение

Ua – ускоряющее напряжение

L – длина от пластин до экрана

a – расстояние между пластинами

30.2 Электронные аналоговые приборы

Расчет отклонения на экране пятна

                    Чувствительность S=h/U

Осциллографы

1.  Универсальные

2.  Скоростные (для ВЧ)

3.  Стробоскопические (f сигнала >> f развертки)

4.  Запоминающие

5.  Специальные (для наблюдения телеразверток, модулирующих сигналов)

6.  Микропроцессорные

31.1. Мостовые измерительные цепи и приборы.

Существует 2 разновидности:

1.  Когда мера и измеряемая величина участвуют в измерении одновременно.

2.  Когда неодновременно

Метод реализован в мостовых и компенсационных измерительных цепях.

И – измерительный прибор (ноль индикатор) очень высокочувствительный. Это электрический гальванометр, вибрационный гальванометр.

Мостовые схемы бывают:

·  4плечевые

·  многоплечевые

·  с ручным управлением

·  с автоматическим управлением

·  уравновешенные

·  неуравновешенные

Неуравновешенные – применяются для автоматического контроля процесса.

Уравновешенные – в лаборатории и поверительных приборах.

31.2 Мостовые измерительные цепи и приборы.

Мосты бывают постоянного и переменного тока(50, 400, 1000Гц)

Мост уравновшен если R₁R₄=R₂R₃

Если вместо R₁ Rx то Rx=(R₂R₃)/R₄

По цепи потечет ток и можно вычислить это сопротивление или R2 или R3 уравновешивает это сопротивление.

Для моста переменного тока Z₁Z₄-Z₂Z₃

j₁+j₄=j₂+j₃

Для измерения R<10 Ом применяют двойные мосты.

32. Компенсационные измерительные цепи и приборы.

Компенсационные измерительные приборы позволяют осуществить измерение неизвестных величин путём сравнения их с известной мерой.

Принцип действия: Уравновешенное U_к сравнивается с измеряемым U_x, при равенстве U_к и U_x U_к=I_рR_к.

Значение рабочего тока устанавливается с высокой степенью точности с использованием величины E и R_н. Класс точности установки тока 0,002 или 0,02.

Рабочий ток мал. Схема потребляет мало мощности от источника Uизмеряемого.

Автоматический измерительный компенсатор.

П –прибор; R_ос- обратная связь. Для схемы U_x=DU+IR_ос       I+SDU

S – чувствительность (коэф. преобразования)

Погрешность 0,25-0,2

33.1 Цифровые преобразователи.

Цифровые преобразователи выполняют действия: квантование измерительной величины по уровню, дискретизация по времени, кодирование информации.

Достоинства:

1.  Легко запомнить и передавать цифру, удобство и объективность отсчета

2.  Высокая точность результатов измерения

3.  Широкий динамический диапазон измеряемых сигналов в сочетании с высокой разрешающей способности.

4.  Возможность интеллектуализации процесса измерения.

5.  Высокая устойчвосьт к климат., механич., и др воздействиям.

Существует общая блок-схема любого цифрового прибора

УУ – устройство управления преобразователями

УУП - -//- прибора

ПР – преобразователь

БИ – блок интерфейса

33.2 Цифровые преобразователи.

ПР1 – для преобразования входных величин в величину обработки, иногда производится предварительная дискретизация по времени.

ПР2 – осуществляет преобразование аналог. в код.

ПР3 – для выработки кодов, удобных для визуализации и передачи.

УУ – для синхронизации работы преобразователей (внутренний коммутатор прибора)

УУП – для синхронизации при передаче и управления и хранения

    Все цифровые приборы подразделяются по роду измеряемых величин по группам точности, по надежности и быстродействию.

    Если прибор выдает результат за какое-то время он называется интегрирующим.

В зависимости от способа организации процесса преобразования приборы м.б. следящие и циклические.

    Циклические – работают в определенном цикле.

    Следящие – в них следующий цикл преобразовани происходит только после изменения какого-либо параметра.

Приборы – адаптивной дискретизации, по заданной программе.

1.