Перечислите основные элементы электромеханических приборов, дайте определение каждого из них

1. Отсчётное уср-во обязательно имеет шкалу, нанесённую на циферблат прибора. Шкалы могут быть: равномерные – деления одинаковые, неравномерные – деления разной длины.

2. Отсчёт значений измеряемой величины по шкале прибора производят с помощью указателя. Указатели бывают: в виде стрелки, в виде светового пятна.

3. Устройство для создания противодействующего момента. Создаётся: *спиральной пружиной – один конец крепят к подвижной, другой к неподвижной. * с помощью растяжек металлических ленточек, которые с двух сторон крепят к подвижной части прибора.

4. Устройство для создания успокаивающего момента: *воздушный успокоитель, состоит из закрытой камеры, в которой перемещается тонкое алюминиевое крыло. * магнитно-индукционный, состоит из постоянного магнита и крыла успокоителя из немагнитного материала.*жидкостный успокоитель, состоит из двух дисков между которыми заливают специальную вяжущую жидкость, успокоение за счёт трения между слоями.

Перечислите осовные характеристики элктромеханических приборов, дайте определение каждого из них (формулы)

Абсолютная – Δ разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.

Относительная погрешность – δ это отношение абсолютной погрешности к истинному значению, выраженное в процентах

Поправка – абсолютная погрешность взятая с противоположным знаком.

По способу числового выражения основная погрешность может быть представлена в виде численного значения абсолютной погрешности, относительной, поправки, приведённой погрешности.

Класс точности приборов – обобщённая характеристика численно равная максимальному значению приведённой погрешности: для определённых шкал для много предельных

Цена деления (C) – разность соответствующая двум соседним отметкам шкалы.

Чувствительность (S) – производная от перемещения указателя α по измеряемой величине Х

Внутриннее сопротивление

Укажите принцип действия, достоинства и недостатки магнитноэлектрического измерительного механизма

Между полюсами постоянного магнита расположены полюсные наконечники с цилиндрической расточкой. Магнитное поле замыкается через сердечник цилиндрической формы выполненный из магнита мягкого материала. В воздушном зазоре между наконечниками и сердечником расположена подвижная катушка(рамка). Измеряемый ток пройдя по рамке намагничивает сердечник в результате взаимодействия магнитных полей создаётся вращающий момент. M=BSwI. Противодействующий момент – спиральная пружина. Успокоитель – магнитоиндукционный или жидкостный. Прибор работает на постоянном токе. + - высокая чувствительность, высокая точность. - - чувствителен к перегрузкам, сложность конструкции. Строят на базе: А и V

Укажите принцип действия, достоинства и недостатки электромагнитного измерительного механизма

Поле созданное неподвижной катушкой с током воздействует на один или несколько сердечников из ферромагнитного материала. Подвижная часть стремится расположиться так, чтобы энергия системы катушек с током была максимальной. Измеряемый ток пройдя по катушке намагничивает сердечник и он втягивается внутрь катушки, т.е возникает вращающий момент. M=1/2*(dL/dα)*I2. Противодействующий момент – спиральная пружина. Успокоитель – магнитоиндукционный или жидкостный. + - работает на постоянном и переменном токе, устойчив к токовым перегрузкам. - - неравномерность шкалы, влияние внешних магнитных полей, большая потребляемая мощность. Строят: А и V.

Укажите принцип действия, достоинства и недостатки электродинамического и ферродинамического измерительного механизма

Есть две катушки. Подвижная катушка может поворачиваться относительно не подвижной катушки, состоящей из двух частей разделённых воздушным зазором. Магнитное поле катушек замыкается по воздуху. Измеряемый ток подают сразу на две катушки возникает вращающий момент. M=I1I2*(dM12/dα). M12 – взаимоиндукция катушек. Противодействующий момент – спиральная пружина. Успокоитель – воздушный. + - одинаковые показания на переменном и постоянном токе, стабильность показаний во времени. - - большая потребляемая мощность, чувствительность к перегрузкам. Строят : A и V и W

Укажите принцип действия, достоинства и недостатки электростатического измерительного механизма

При наличии постоянного напряжения на зажимах неподвижные пластины будут заряжены электричеством одного знака, а подвижная – электричеством другого знака. Между пластинками возникает электрическое поле. Под действием сил электрического поля подвижная пластина будет втягиваться в пространство между неподвижными пластинами, стремясь занять положение в электрическом поле энергия будет иметь наибольшее значение. Вращающий момент действующий на подвижную часть: M=dWэ/dα . Противодействующий момент – спиральная пружина. Успокоитель – воздушный или магнитоиндукционный. + - показания не зависят от внешних магнитных полей , температуры, частоты и формы кривой. - - показания зависят от внешних электрических полей. Строят: A и ?

Изложите назначение и принцип действия компенсатора постоянного тока(формулы+2схемы)

Компенсатор постоянного тока:

Компенсаторы – приборы в которых измерения проводятся методом сравнения измеряемой величины с эталонной, предназначены для измерения напряжения, силы тока постоянного и переменного.

Принципиальная схема конденсатора в него входят: Измеряемое напряжение и компенсирующее включены внутренне к индикатору равенства, регулируя компенсирующее напряжение добиваемся, чтобы индикатор равенства показывал 0 в этом случаи Uk=Ux, значение Ux может быть отсчитано по шкале Uk

Упрощенная схема компенсатора в состав прибора входят:

Образцовые резисторы: регулируемый, измерительный, установочный,

Источник постоянного тока, нормальный источник, индикатор равновесия.

Измерения Ux сводится к двум операциям: установление рабочего тока – колибровка и измерения методом компенсации

При выполнении первой опреции ключ S ставят в положение I. Rрег добивается, чтобы индикатор показывал 0 в этом случаи Rуст*I=Eн

При выполнении второй операции ключ S ставят в положение II. Rизм добивается чтобы индикатор показывал 0, тогда «формулы».

Рабочий ток установленный с высокой точностью позволяет градуировать магазин сопротивлений в значениях измеряемого напряжения.

Для чего предназначены электронные приборы? Привидите классификацию.

Электронные измерительные приборы – у которых основными фунциональными узлами являются различные электронные преобразователи. В качестве выходных устройств используются магнитноэлектрические измерительные приборы, а в некоторых типах электронно лучевые трубки.

ВСЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ ДЕЛЯТ НА 3 ГРУППЫ:

1. Для измерения параметров и характеристик сигналов

2. Для измерения параметров и характеристик элементов электронных и электрических схем

3. Источники измерительных сигналов

Изложите назначения и принцип действия электронных вольтметров постоянного тока(+структурная схема)

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЛЬТМЕТРОВ:

В – измерители напряжения

В1 – установки для поверки

В2 – вольтметр постоянного тока

В3 – вольтметр переменного тока

В4 – вольтметр импульсного тока

В7 – вольтметр универсальный для измерения напряжения постоянного и переменного тока

ВОЛЬТМЕТРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА:

Ux→ВхУ→Y-I→МЭИМ

Входное устройство – состоит из аттенюатора (делителя напряжения ослабляющего сигнал в требуемое число раз).

Усилитель постоянного тока – увеличивает мощность сигнала

МЭИМ – электромеханический преобразователь

Изложите назначения и принцип действия электронных вольтметров переменного тока(+структурная схема)

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЛЬТМЕТРОВ:

В – измерители напряжения

В1 – установки для поверки

В2 – вольтметр постоянного тока

В3 – вольтметр переменного тока

В4 – вольтметр импульсного тока

В7 – вольтметр универсальный для измерения напряжения постоянного и переменного тока

1. Ux→ВхУ→П→Y-I → МЭИМ

2. Ux→ВхУ→Y˜I → П → МЭИМ

П – преобразователь (выпрямитель, детектор) – преобразует переменный сигнал в постоянный, (1)хар-ся широким частотным диапазоном 20Гц – 1000 МГц, но не высокой чувствительностью (2) хар-ся узким частотным диапазоном 20Гц-20МГЦ, но высокой чувствительностью

Изложите назначение и принцип действия универсальных электронных вольтметров(+ структурная схема)

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЛЬТМЕТРОВ:

В – измерители напряжения

В1 – установки для поверки

В2 – вольтметр постоянного тока

В3 – вольтметр переменного тока

В4 – вольтметр импульсного тока

В7 – вольтметр универсальный для измерения напряжения постоянного и переменного тока

Ux – →ВхУ→Усп I→

Uy˜→ВхУ → П →

→МЭИМ

Предназначен для измерения напряжений в цепях постоянного и переменного тока

П – преобразователь (выпрямитель, детектор) – преобразует переменный сигнал в постоянный, (1)хар-ся широким частотным диапазоном 20Гц – 1000 МГц, но не высокой чувствительностью (2) хар-ся узким частотным диапазоном 20Гц-20МГЦ, но высокой чувствительностью

Дайте определение дискретизации, квантованию и цифровому кодированию. Зарисуйте структурную схему цифрового измерительного прибора.(+структурная схема)

ЦИП – прибор в котором непрерывная входная величина преобразуется в дискретную выходную величину. Под дискретным понимают прерывистый сигнал, в котром информация содержится в числе элементов сигнала и их взаимном расположении во времени и пространстве.

Дискретизация – операция преобразования непрерывной величины в дискретную, при которой сохраняются её мгновенные значения в определённые промежутки времени с шагом дискретизации Δt=t2-t1

Квантование – операция преобразования непрерывной величины в дискретную при которой мгновенные значения заменяются на фиксированные с шагом дискретизации Δх=х2-х1

Цифровое кодирование – последовательность цифр подчиняющихся определённому закону в ЦИП используется двоичная система счисления, т.к. прибор строится на устройствах, которые имеют два устойчивых состояния

Ву – входное устройство состоит из аттенюатора.

АЦП – аналоговый цифровой преобразователь, выполняет дискретизацию, квантование, цифровое кодирование

ЦОУ – цифровое отсчётное устройство, преобразует двоичный код в десятеричный

УУ – устройство управления

Изложите принцип действия цифрового измерительного прибора времяимпульсного метода преобразования. Привидите структурную схему и диаграмму работы.(+структурная схема+диаграмма работы)

ЦИП – прибор в котором непрерывная входная величина преобразуется в дискретную выходную величину. Под дискретным понимают прерывистый сигнал, в котром информация содержится в числе элементов сигнала и их взаимном расположении во времени и пространстве.

Устройство управления (УУ) сбрасывает на «0» показания счётчика (Сч) и запускает (ГЛИН) генератор линейно-измеряющегося напряжения Uх. сравнения производятся в сравнивающихся устройствах компораторах К1 и К2 уровень срабатывания К1 – U0, а К2 – U0+Ux, когда напряжение равняется U0 сбрабатывает К1 и вырабатывает импульс старт, селектор замыкается и импульсы с генераторов счётных импульсов (ГСчИ) через селектор поступают на счётчик, который подсчитывает их кол-во, когда U=U0+Ux срабатывает К2 вырабатывает импульс сток (слектор размыкается), на выходных шинах счётчика хранится код n численно равный измеряемому напряжению.

СТР. СХЕМА И ДИАГРАММА РАБОТЫ

Изложите принцип действия цифрового измерительного прибора кодоимпульсного метода преобразования. Привидите структурную схему и диаграмму работы.(+структурная схема+диаграмма работы)

ЦИП – прибор в котором непрерывная входная величина преобразуется в дискретную выходную величину. Под дискретным понимают прерывистый сигнал, в котром информация содержится в числе элементов сигнала и их взаимном расположении во времени и пространстве.

Принцип действия: Сравнения в таких приборах производятся по разрядно начиная со старшего разряда и заканчивая младшим. Тактовый импульс УУ подключает первый разряд, если Uk<Ux, то этот разряд остаётся подключенным и к ниму подключается следующий в знак числа идёт единица и так далее пока не выполнится условие Uk = Ux

Ву – входное устройство состоит из аттенюатора.

АЦП – аналоговый цифровой преобразователь, выполняет дискретизацию, квантование, цифровое кодирование

ЦОУ – цифровое отсчётное устройство, преобразует двоичный код в десятеричный

УУ – устройство управления

ЦАП – цифровой аналоговый преобразователь

СТР. СХЕМА И ДИАГРАММА РАБОТЫ

Изложите принцип действия цифрового измерительного прибора частотно-импульсного метода преобразования. Привидите структурную схему и диаграмму работы.(+структурная схема+диаграмма работы)

ЦИП – прибор в котором непрерывная входная величина преобразуется в дискретную выходную величину. Под дискретным понимают прерывистый сигнал, в котром информация содержится в числе элементов сигнала и их взаимном расположении во времени и пространстве.

Измеряемое напряжение подаётся на вход усилителя ограничителя, где оно преобразуется в прямоугольные импульсы напряжения с той же частотой.

ДИВ – датчик интервалов времени вырабатывает импульс с длительностью Т0 в течении этого времени электронный ключ замыкается и импульсы с УО поступают на счётчик, котроый подсчитывает их количество.

Ву – входное устройство состоит из аттенюатора.

АЦП – аналоговый цифровой преобразователь, выполняет дискретизацию, квантование, цифровое кодирование

ЦОУ – цифровое отсчётное устройство, преобразует двоичный код в десятеричный

УУ – устройство управления

ЦАП – цифровой аналоговый преобразователь

СТР. СХЕМА И ДИАГРАММА РАБОТЫ