Погрешности измерений. Измерение токов и напряжений. Приборы анализа электрических сигналов. Измерение напряженности поля и помех, страница 18

Для высоких частот (дециметрового диапазона) в качестве эталонной антенны используются полуволновые вибраторы (длинна которых подстраивается под заданную частоту). При этом величина напряженности поля                                                 ,

где  - ток вибратора,

 - сопротивление потерь,

 - длина волны.

Индикаторы поля сантиметрового диапазона чаще всего используют рупорные антенны с эффективной площадью . Здесь  - усиление эталонной антенны.

Индикаторами полей измеряют напряженность от 10мкВ/м, при этом погрешность измерений доходит до 30%.

Измерение помех может осуществлятся как индикаторами поля с измерительными приемниками, так и специальными приемниками – псофометрами.

Псофометр – электронный измерительный прибор для измерения помех в каналах связи и вещания (рисунок 6.1)

                                                  Рисунок 6.1

Величина измеренной мощности в дБ на выходе квадратичного детектора Д зависит от псофометрической характеристики полосовых фильтров ПФ1 и ПФ2. При этом ПФ1 имеет полосу 0.3 – 3.4 кГц (телефонный канал) с неравномерностью, характеризущей свойства человеческого уха. Псофометр с ПФ1 – это искусственное ухо, которое отмечает интегральную характеристику помех с учетом свойств человеческого слуха. Полосовой фильтр ПФ2 – учитывает свойства вещательного канала высшего (или первого) класса.

Псофометрическое напряжение шума для двенадцатиканальной системы уплотнения воздушных линий связи не должно превышать 53 дБ (U_φ=1.75 мВ), а для кабельных магистралей – 57 дБ (U_φ=1.09мВ).

7 ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Любое радиотехническое устройство состоит из множества двухполюсников: сопротивлений, индуктивностей и емкостей (R, L, C), параметры которых необходимо знать. Измерение величин R возможно на постоянном токе, а L и C – на низких и высоких частотах. Следует отметить, что на высоких (рабочих) частотах поведение R, L, C (их величина, добротность) оказываются иными, чем в области нулевых частот. Поэтому изммерения желательно проводить также и на в/ч.

Для измерения R, L, C очень часто используют мостовые схемы (рисунок 7.1). Здесь R₂ и R₄ – регулируемые (масштабные) сопротивления, z₀ – образцовое (известное) комплексное сопротивление.

Условие баланса моста  (отсутствие тока в ИМ) выглядтит следующим образом: , откуда . Если все плечи моста заменить на активные сопротивления и запитать его постоянным током, то получим

      Рисунок 7.1          мост постоянного тока для измерения только сопротивлений.

Для измерения L_x и С_х необходим мост переменного тока (обычно около 800 Гц), но повышать частоту U_г свыше 20 кГц не удается, вследствии разбалансировки моста на высоких частотах из-за паразитных емкостей, взаимоиндуктивностей. Выпускаемые отечественной промышленностью мосты для измерения R, L, C имеют класс точности до 0.1.

В качестве цифровых измерителей R, C в последние годы часто используется метод на основе заряда конденсатора (рисунок 7.2).

                                                  Рисунок 7.2

В момент замыкания ключа К начинает работать генератор тактовых импульсов с частотой f₀ и одновременно через образцовое сопротивление R_обр заряжается С_х. При этом напряжение на С_х изменяется со временем , где  - питающее напряжение, а постоянная времени . При   . Эта величина U_on=0.632U снимается с делителя R1 и R2 и подается на компаратор уровня (КУ), на выходе которого появляется сигнал стоп-счета, когда напряжение на его входах 1 и 2 сравняются, то есть остановится заряд конденсатора в момент времени t_сч (при U_с=0.632U). Остается только счетчиком подсчитать число импульсов Гти за время счета t_сч . Тогда

                                                  ,

где  - число импульсов за время счета,

 - образцовая частота Гти.