Измерения, средства измерений, единство проведения измерений. Погрешности измерений, классы точности ЭИП. Природа погрешностей измеряемых физических величин. Нормальный закон распределения случайной величины X (закон Гаусса)., страница 3

31) Мост Уитстона для измерения активного сопротивления

В одну диагональ моста подключается источник постоянного напряжения U, а во вторую часть моста - гальванометр (прибор для измерения малых токов). Одно из сопротивлений R₁ берётся переменным. Зададимся произвольным направлением токов в ветвях схемы. С помощью переменного резистора R, добиваемся условия равновесия моста при котором ток в цепи гальванометра становится равным нулю Ir=0. Это условие будет выполнено, когда φb=φd. При выполнении этого условия I₁=I₂ и

36) Измерение частоты гармонического напряжения с помощью осциллографа и фигур Лиссажу.

х, у– входы осциллографа. у есть у всех (штекер), а вот х не у всех. Если на вход у подаётся синусоидальное напряжение неизвестной частоты: U(t)=U₀ sin ωt, а на х ничего не будем подавать, то увидим вертикальный отрезок 2U₀. Для того чтобы получить реальную зависимость от времени исследуемого напряжения, подаем напряжение на х.

Лиссажу: такие характерные фигуры вычерчивает электронный луч при определенных соотношениях между частотами синусоидальных напряжений на входах х и у. Простейшей фигурой явл-ся эллипс. Уравнение фигуры Лиссажу:

32) Одинарный мост переменного тока.

Для приведения моста переменного тока нужны две регулировки (Z1 и Z2). Условие равновесия моста: . -экспоненциальная форма записи.

37) Электронный частотомер.

Предназначен для измерения частоты синусоидального напряжения в единицах её измерения в виде цифр, высвечиваемых на световом табло. ФУ - формирующее устройство, преобразует входное синусоидальное напряжение в последовательность коротких импульсов с частотой следования, равной частоте входного напряжения. ВС - временной селектор, пропускающий счетные импульсы за время действия положительного напряжения на 2 входе блока ВС. ЭС - электронный счетчик, который подсчитывает кол-во импульсов n прошедших через ВС. ДШ - дешифратор, который подсчитывает искомую частоту f_x по определенной формуле. ЦИ - цифровой индикатор, выводящий информацию в виде цифр (кГц). УУ - управляющее устройство, вырабатывающее положительный импульс длительностью τ, приходящий на второй вход блока ВС. ГВЧ - генератор высокой частоты, вырабатывающий синусоидальное напряжение с частотой 1 мГц. ФУ - формирующее устройство, преобразующее синусоидальное напряжение в 1 мГц в последовательность коротких импульсов. ДЧ - делитель частоты, осуществляет понижение частоты следования импульсов ГВЧ в 10ⁿ раз.

33)Условия фазового и амплитудного равновесия моста переменного тока.

Для приведения моста переменного тока нужны две регулировки (Z1 и Z2). Условие равновесия моста: . -экспоненциальная форма записи. Подставив, получим 2 уравнения равновесия: Z₁Z₃=Z₂Z₄ (амплитудное) и φ₁+φ₃=φ₂+φ₄ (фазовое).

34) Мост Сотти для определения характеристик параметров конденсатора.

R₀- известное активное сопротивление и C₀- известный магазин ёмкостей. Условие равновесия:   Условие равновесия в общем виде: Найдем С_х и R_x.     

39) R-C фазовращатель.

R – активное сопротивление, С – есмкость. Пусть на вход ФВ подается синусоидальное напряжение Uвх=U₀sinωt. Обычно выполняется следующее условие R1=R2. Зависимо от R и C появляется фазовый сдвиг Δφ, который мы хотим изменить. Угол фазового сдвига изобразится на векторной диаграмме как угол между векторами входного и выходного напряжения Δφ=<oad

40)Метод фигур Лиссажу

Пусть на один вход фазометра подается напряжение U₁=U₀ sin ωt, на второй вход фазометра подается напряжение с выхода фазовращателя. В зависимости от фазового сдвига двух когерентных напряжений эллипс может выражаться следующей характерной фигурой Лиссажу (прямая с ,,+,, угловым коэффициентом; прямая с ,,-,, угловым коэффициентом; эллипс; окружность).

35) Мост Винна для определения параметров катушки индуктивности.

Rx – активное сопротивление провода катушки, Lx – неизвестная индуктивность катушки. Условие равновесия в общем виде: Найдем L_х и R_x.      

41)Низкочастотный электронный фазометр.

Рассмотрим принципиальную блок – схему низкочастотного фазометра на входы которого подаются два сравниваемых когерентных напряжения U₁(ωt) и U₂(ωt) с неизвестным значением фазового сдвига Δφ-? Управляющие устройство работает следующим образом: с приходом первого положительного импульса блок УУ открывается и начинает формировать импульсы положительной полярности, второй импульс закрывает формирующее устройство. За время ΔТ временной селектор открывается и пропускает некоторое количество счетных импульсов N поступающих на второй ВС с ГСИ. Дешифратор все преобразует в цифру, которая высвечивается на экране цифрового индикатора.

42)Универсальный цифровой (электронный) фазометр.

Пусть на входы формирующих устройств (ФУ1 и ФУ2) приходит 2 когерентных напряжения одинаковой частоты fx. Короткие положительные импульсы с формирующих устройств приходят на вход управляющего устройства, которое формирует импульс положительной полярностью длительностью ΔТ, поступающего на один из входов временного селектора ВС1. Передний фронт импульса ΔТ формируется с приходом любого импульса от ФУ1 или от ФУ2. Приход следующего импульса от любого ФУ закрывает управляющее устройство и вырабатывание управляющего напряжения длительностью ΔТ прекращается. На второй вход ВС1 поступают счетные импульсы от ГСИ частотой 1 мГц и за время ΔТ ВС1 пропускает N счетных импульсов. Импульсы от ГСИ поступают также на вход делителя частоты, причем от ДЧ эти импульсы поступают на второй вход временного селектора ВС2. Блок дешифратора просчитывает количество импульсов, а информация в виде угла фазового сдвига выводится на цифровом индикаторе в градусах, либо радианах.

43)Преобразователи физических величин.

ФП – устройство, на вход которого поступает некоторая величина Х, а на выходе получается У. Большое применение получили электронно-физические преобразователи, выходной величиной которых явл-ся электрический сигнал, а на входе действует произвольная физическая величина. Уравнение у=f(x) является уравнением физического преобразователя. Чувствительностью физического преобразователя S называется отношение изменения выходной величины Δу к вызвавшей ее изменения входной величины Δх. , .