3.3.3. Особенности электронных измерительных приборов

Основными достоинствами электронных измерительных при­боров (ЭИП), по сравнению с электромеханическими, являются следующие:

• малая мощность потребления от исследуемой цепи (источни­ка сигнала), что обусловлено большим входным сопротивлением приборов (10⁵...10⁷ Ом);

• широкий диапазон исследуемых напряжений (от 10 мкВ до 1000 В) за счет применения усилителей и делителей;

• высокая чувствительность (0,1... 1,0 мкВ);

• широкий диапазон частот входных периодических сигналов (у некоторых типов  до 500 МГц);

• более широкие функциональные возможности, возможность измерения одним прибором нескольких различных параметров (на­пример, постоянного и переменного напряжения, сопротивления постоянному току, параметров комплексного сопротивления).

К недостаткам ЭИП относятся следующие:

• сравнительно большая инструментальная погрешность (1,5...4%), за исключением термоэлектрических вольтметров;

• сложность устройства ЭИП и, как следствие, сравнительно невысокая надежность и высокая стоимость;

• требование дополнительного источника питания (или внешнего  электрической сети, или внутреннего  батареи);

• сравнительно большие габариты и масса.

4.Измерительные генераторы сигналов.

Генератором измерительных сигналов называют источники напряжения, вырабатывающие стабильные испытательные сигналы с известными с определенной точностью параметрами (частотой, напряжением, мощностью и формой).

Генераторы различают по форме выходного напряжения, по частотному диапазону, по величине и мощности выходного сигнала.

По форме выходного сигнала генераторы бывают:

• Генераторы сигналов синусоидальной формы.

• Импульсные генераторы одиночных импульсов или серии (пачки) импульсов.

• Генераторы сигналов специальной формы – треугольной, трапецеидальной, пилообразной, синусоквадратичной и др.

• Генераторы качающейся частоты (это маломощные со специальным, чаще линейным, законом изменения частоты).

• Шумовые генераторы с бесконечно широким сплошным спектром частот и калиброванным уровнем выходного сигнала.

По виду модуляции выходного сигнала генераторы бывают:

• С амплитудной синусоидальной модуляции.

• С частотной синусоидальной модуляцией.

• С импульсной модуляцией.

• С частотной модуляцией.

• С фазовой модуляцией.

• С комбинированной модуляцией.

По частотному диапазону выходного сигнала генераторы делятся на:

• Инфранизкочастотные с частотой выходного сигнала до 20 Гц.

• Низкочастотные с частотой выходного сигнала 20…200000 Гц. (20…20000Гц.- звуковые и 20000…200000 Гц.- ультразвуковые).

• Высокочастотные с частотой выходного сигнала 200 кГц…50 мГц.

• Сверхвысокочастотные (СВЧ) с коаксиальным выходом с частотой выходного сигнала 50 мГц…10 ГГц.

• СВЧ с волновым выходом с частотой выходного сигнала >10 ГГц.

Наибольшее распространение получили генераторы синусоидальных сигналов. Они применяются для настройки радиоэлектронной аппаратуры и устройств автоматики.

Параметры генераторов синусоидальных колебаний.

Важнейшим параметром, характеризующим форму выходного сигнала, являются нелинейные искажения (измеряются в %). А параметр, определяющий нелинейные искажения называется коэффициент гармоник.

.

U1, U2, Un- действующие значения, соответственно первой и высших гармоник составляющих спектр выходного сигнала. Данный коэффициент зависит от частоты и мощности на выходе.

Диапазон регулируемых частот характеризуется коэффициентом перекрытия.

.

Стабильность частоты в процессе работы определяется коэффициентом стабильности.

,

где f₁- частота генератора, измененная внешними условиями (например, изменением температуры или подключением нагрузки).

f₀- начальная частота генератора.