Другие предметы \ Специальные измерения и техническая диагностика

Определение параметров линии связи. Определение структуры и параметров схемы для измерения частотных характеристик усилителя. Измерение мощности и коэффициента полезного действия передатчика на высоких частотах, страница 10

ИЧХ за пару минут выполняет измерения, которые при использовании традиционных приборов, заняли бы не менее часа. А в тех случаях, когда сигналы имеют сложный спектральный состав или сильно зашумлены, использование традиционных приборов становится практически невозможным, так как они не позволяют точно выделять полезный сигнал из спектра и проводить усреднение серии измерений для повышения точности.

Принцип работы ИЧХ основывается на следующем. Прибор генерирует сигнал возмущения гармонической формы, который вводится (инжектируется) в определенную точку исследуемой функционирующей схемы, затем регистрирует два (или более) сигнала на своих входах. После регистрации сигналов реакции системы производится их цифровая обработка и определяются соотношение амплитуд и сдвиг фаз на частоте гармонического возмущения.

Рисунок 10 – Иллюстрация базового принципа работы ИЧХ

Сканируя заданный частотный диапазон точка за точкой, ИЧХ получает кривые АЧХ и ФЧХ. Усреднение серии измерений позволяет получить широкий динамический диапазон и высокую устойчивость к шумам, недостижимые при использовании традиционных приборов и многократных ручных измерений.


ЗАДАЧА № 6

РАЗРАБОТКА БЛОК-СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПОЛНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА И РАСЧЁТ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ КАЖДОЙ ЧАСТОТЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Требуется:

1. Составить блок-схему измерений полных сопротивлений (проводимостей) четырехполюсника и привести принципиальную схему дифференциального моста полных проводимостей (МПП-300), а также пояснить принцип работы моста.

2. Рассчитать для каждой частоты измерений фазовый угол, модуль входного сопротивления, активное и реактивное сопротивления четырехполюсника.

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 5. По результатам расчёта построить график .

Таблица 5 – Исходные данные

Частота измерений, кГц

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1.5

2

2,5

2,7

3,0

3.4

Величина ёмкости конденсатора при измерении С0, мкФ

0,50

0,40

0,22

0,19

0,16

0,15

0,20

0,23

0,28

0,31

0,39

Величина измеренного сопротивления R0, Ом

220

210

190

180

180

165

165

195

215

230

240

Решение

1. Полное сопротивление переменного тока цепи, состоящей из перечисленных элементов, является комплексной величиной и может быть выражено следующим равенством:

     Z = R + (-jX),                                                            (19)

где R – активная составляющая сопротивления;

Х – реактивная составляющая  .

Для измерения полных сопротивлений можно применить различные схемы мостов переменного тока в зависимости от характера измеряемого сопротивления, обычные мосты переменного тока не находят широкого применения для измерения полных сопротивлений, т.к. они не обладают высокой чувствительностью ввиду довольно заметного падения напряжения на активных сопротивлениях балансных плеч. Поэтому на практике для измерения полных сопротивлений широкое применение получили дифференциальные мосты (рисунок 11).

Рисунок 11 – Дифференциальный мост

Дифференциальный мост (рисунок 11а) состоит из дифференциального трансформатора ДТ, к середине первичной обмотки которого подводят переменное напряжение соответствующей частоты через симметричный трансформатор Тр. Обе половины первичной обмотки дифференциального трансформатора совершенно идентичны. Благодаря этому соотношение плеч, образованных ими, равно 1. Во вторичную обмотку включен индикатор равновесия моста И. Когда сопротивление образцового плеча по модулю и по фазе равно измеряемому сопротивлению Zx, то токи протекающие в разных половинах первичной обмотки трансформатора будут равны, и, т.к. они направлены на встречу друг другу, то создаваемые ими магнитные поля взаимно уничтожаться и ток на индикаторе равен нулю. При этом сопротивления первичных обмоток будут чисто активными.

Скачать файл