Вступление

Аналоговые электронные приборы представляют собой важнейшую группу, основанных на современных информационных технологиях, технических средств электрических измерений. Простота, высокая точность, широкий частотный диапазон, наглядность показаний и высокая надежность способствуют широкому распространению аналоговых приборов в различных отраслях науки и техники.

Данный лабораторный практикум предназначен для глубокого усвоения теоретических основ работы электронных аналоговых измерительных приборов, а также для приобретения практических навыков работы с такими средствами измерения. Приводятся описания устройств приборов, их функциональные схемы, технические возможности, источники погрешности. Детально рассмотрена подготовка к работам, настройка и методика снятия показаний.

Лабораторная работа № 1 исследование диодных амплитудных детекторов вольтметров переменного тока

Цель работы – ознакомиться с работой и свойствами диодных амплитудных детекторов вольтметров переменного тока.

Общие сведения

Диодные амплитудные детекторы вольтметров переменного тока предназначены для преобразования измеряемого переменного напряжения в пропорциональное ему постоянное напряжение. Это напряжение измеряется вольтметром постоянного тока состоящим из магнитоэлектрического миллиамперметра ( ) с добавочным резистором ( ) и конденсатором фильтра низкой частоты (С_ф).

В работе используются электрические сигналы в виде переменных напряжений различной формы (рис. 1.1 а-г). Для измерения этих напряжений собирают на макете схемы диодных амплитудных детекторов, показанные соответственно на рис. 1.2 а-с.

Детектор с открытым входом А (рис. 1.2 а) предназначен для измерения положительной U₁ или отрицательную амплитуд входного сигнала в зависимости от полярности включения относительно нулевой линии.

Детектор с закрытым выходом Б (рис. 1.2 б) измеряет положительную U₂ или отрицательную амплитуд входного сигнала в зависимости от полярности включения, относительно линии среднего значения.

Рисунок 1.1 – Формы входных сигналов

Рисунок 1.2 – Схемы амплитудных детекторов (АД)

Двух полупериодный детектор (рис. 1.2 с) предназначен для измерения суммарного значения U₀=U₂+ положительной и отрицательной амплитуд переменной составляющей входного сигнала независимо от полярности включения.

Опыт 1. Измерение напряжений различной формы вольтметрами с диодными амплитудными детекторами

1.  Собрать на макете схему (рис. 1.3 а) для получения напряжения показанного на ( рис. 1.1 а).

2.  Собрать на макете схему детектора А с открытым входом (рис. 1.2 а) и измерить напряжение U₁ и U₁ при различных полярностях включения детектора.

Результаты измерений занести в таблицу 1.1.

3.  Измерить среднее значение напряжения U_ср, подключив исследуемое напряжение к зажимам магнитоэлектрического вольтметра.

4.  Собрать на макете схему детектора Б с закрытым входом (рис. 1.2 б) и измерить напряжение U₂ и U₂ при различных полярностях включения детектора по схеме (рис. 1.3 а).

5.  Вычислить величины U₂ и U₂ по формулам:

U₂=U₁-U_ср. (1.1)

U₂=U₁+U_ср. (1.2)

6.  Собрать схему на макете двухполупериодного детектора В (рис. 1.2 в) и измерить напряжение U₀ по схеме (рис. 1.3 а).

7.  Вычислить по формуле U₀=U₂+U₂, результаты измерений и расчетов внести в таблицу 1.1.

8.  Эти же измерения и расчеты повторить для кривых рис. 1.1 а-г используя схемы рис. 1.3 б-г.

Рисунок 1.3 – Схемы выполнения опыта 1

Примечание: U₂ – для кривой (рис. 1.1 б), по приведенной выше формуле, не может быть вычислено.

Таблица 1.1 – Зависимость измеряемых напряжений от формы исследуемых сигналов

Форма напряжения (рис. 6.1)	U1	U1	Uср.	U2		U2		U0
				изм.	выч.	изм.	выч.	изм.	выч.
а
б
в
г