Входные преобразователи. Обработка сигнала, страница 24

Измерительные приборы в электрических измерениях____________ поскольку RV = Rі = Rc = R0 = Rl. Итак, получаем:


 Достоинство характеристических аттенюаторов состоит в том, что их звенья можно включать непосредственно одно за другим. Полный коэффициент передачи βV v равен произведению коэффициентов передачи отдельных звеньев. Если ослабление выражено в децибелах, то полное ослабление равно сумме коэффициентов ослабления отдельных звеньев. Поэтому


где βtVполный коэффициент передачи напряжения, а αt — коэффициент ослабления (в дБ) составного характеристического аттенюатора, состоящего из и характеристических звеньев.

В качестве примера приведем параметры характеристического аттенюатора, из трех симметричных Т-образных звеньев: n = 3, Rc = 60 Ом, βtV = 1/8 или αt = 18 дБ. Таким образом, для одного звена βV = 1/2 и α = 6 дБ, так что Rs = 20 Ом, а Rf = 80 Ом. Характеристические аттенюаторы можно также собирать не из Т-образных звеньев, а из π- или Н-образных звеньев (см рис 327)

Рис 3 27 Характеристические аттенюаторы, состоящие из п - и Н-образных звеньев

Измерительные трансформаторы

Для ослабления высоких напряжений и больших токов обычно применяют трансформаторы, поскольку рассеяние мощности резистивными аттенюаторами стало бы чрезмерно большим. Из соображений безопасности предпочтение отдают обычно трансформаторным аттенюаторам, а не индуктивным или емкостным аттенюаторам, так как трансформатор обеспечивает изоляцию между измеряемым объектом и прибором. Измерительные трансформаторы часто применяют не только для измерений в силовых цепях. Например, с помощью трансформаторов часто подают возбуждающее воздействие на «плавающие» мостовые схемы, осуществляют согласование по шуму с низкоимпедансными источниками, с их помощью удается избегать контуров заземления. Кроме того, трансформаторы можно найтив токовых


3.3 Обработка сигнала    

щупах осциллографов, в мультиметрах и во многих других измерительных приборах. В дальнейшем мы ограничимся применением измерительных трансформаторов в силовых цепях.

Рассмотрим сначала идеальный трансформатор (см. рис. 3.28(а)). Действие такого трансформатора выражается следующими соотношениями:


Для идеального трансформатора отношение числа витков п полностью определяет как коэффициент передачи напряжения, так и коэффициент передачи тока. Фаза напряжения не изменяется, а фаза тока изменяется на 180°. Хотя, в действительности, это справедливо только отчасти. Отклонение от идеального поведения характеризуется ошибкой значения коэффициента передачи и фазовой ошибкой .


Ошибка коэффициента передачи напряжения , по определению, равна:

а ошибка коэффициента передачи тока et


так как I1 ≈ -nI2

Фазовая ошибка θv равна разности фаз между входным и выходным напряжениями. Фазовая ошибка в( при передаче тока равна отклонению разности фаз токов от 180°. Полярность напряжения и направление тока определены так, как показано на рис. 3.28(а). Ошибки коэффициента передачи и фазы вызваны различными паразитными эффектами. Поэтому для того, чтобы получить электрический эквивалент реального измерительного трансформатора, нам

Рис. 3.28(а). Идеальный трансформатор. (b) Более реалистический электрический эквивалент трансформатора.

Измерительные приборы в электрических измерениях

необходимо к идеальной модели трансформатора добавить несколько дополнительных импедансов (см. рис. 3.28(b)).