4.20. Заключение

Для измерений токов ВЧ в основном используют приборы электродинамической системы, а так же с термо- или фотоэлектрическими преобразователями. Вместо шунтов, которые применяют при измерениях сильных токов низких частот, используют трансформаторы тока (токосъемники).

Точность измерений СПТ (погрешность 1*10^-5 …3*10^-4) в диапазоне 20Гц… 1 МГц обеспечивает метод термоэлектрического компанирование переменного и постоянного тока с использованием ТП. Для измерения токов 0,1А при повышенных частотах следует применять одноэлементные ТП типа ТВБ, для измерения более сильных токов при частотах ниже 20 кГц - многоэлементные ТП(ТЭМ), обычно в комплекте с шунтами. Измерение с помощью ФЭП, тоже даёт высокую точность из-за высокой чувствительности ФЭП, и даже имеет некоторые преимущества перед термоэлектрическим методом измерения. Но у фотоламп есть существенный недостаток их физическая недолговечность.

Так же хорошо себе зарекомендовали измерительные преобразователи на основе пояса Роговского, которые имеет как недостатки, так и достоинства в измерении СПТ. Режим работы пояса Роговского как масштабного преобразователя или трансформатора тока имеет ту особенность, что сопротивление нагрузки вторичной обмотки не превышает 2 Ом. В этом случае теоретические соотношения, положенные в основу принципа действия пояса Роговского, являются общими с такими же соотношениями для электродинамического амперметра ЭДА.

5. Исследование формы и параметров сигнала

Приборы для исследования формы сигнала представляют обширный класс средств измерений. Как правило, это приборы для визуального наблюдения, записи и воспроизведения электрических процессов, изменяющихся во времени. Чаще всего в качестве измеряемой величины выступают не параметры сигнала (амплитуда, частоты повторения, длительность), а совокупность мгновенных значений (функция во времени).

Наиболее представительными из этого класса приборов являются электронно-лучевые осциллографы (ЭЛО), цифровые осциллографы (ЦО), осциллографы с время-масштабным преобразованием (стробоскопические осциллографы) и их разновидности и анализаторы спектра.

Электронно-лучевой осциллограф – один из наиболее универсальных приборов. Различают следующие виды электронно-лучевых осциллографов: стробоскопические, запоминающие, универсальные, скоростные и специальные. Наиболее распространенным типом ЭЛО является универсальный осциллограф, позволяющий исследовать сигналы различной формы с длительностью от долей наносекунды до нескольких секунд в диапазоне от долей милливольт до сотен вольт. Время нарастания переходной характеристики (τ_пх) лучших универсальных осциллографов составляет порядка 0,3нс (полоса пропускания до 1 ГГц) Изображение сигнала индицируется почти одновременно с появлением сигнала на входе ЭЛО, поэтому такие приборы называют осциллографами реального времени. В качестве индикатора в ЭЛО служит люминесцирующий экран, на котором под действием узкого пучка электронов остается светящийся след (осциллограмма).

Универсальные осциллографы могут иметь в своем составе до нескольких десятков сменных блоков, значительно расширяющих функциональные возможности таких приборов. Следует заметить, что универсальные осциллографы служат для исследования в основном периодически повторяющихся процессов.

Для исследования быстропротекающих процессов предназначены скоростные осциллографы, в которых используется специальная электронно-лучевая трубка бегущей волны. Предварительного усиления входного сигнала в скоростных осциллографах обычно не производят, поэтому чувствительность их невелика. Эти приборы относят к осциллографам реального времени, которые позволяют наблюдать и записывать одиночные и периодические сигналы. Обычно полоса пропускания таких ЭЛО достигает 5ГГц.

Повторяющиеся кратковременные процессы (пикосекундной длительности) исследуют при помощи стробоскопических осциллографов. По принципу действия стробоскопические осциллографы относят к приборам с преобразованием масштаба и отличаются высокой чувствительностью и широкой (до 40ГГц.) полосой пропускания.

Запоминающие осциллографы, имеющие специальные электронно-лучевые трубки, обладают способностью сохранять и воспроизводить изображение сигнала в течение длительного времени после исчезновения его на входе в реальном времени. Основное назначение запоминающего осциллографа – исследование однократных и редкоповторяющихся процессов.

Специальные осциллографы оснащены дополнительными функциональными блоками целевого назначения, например, телевизионные, позволяющие выделить видеосигналах заданной строки изображения.

Необходимость резко повысить производительность труда при измерениях параметров сигнала, потребовало разработать новый тип осциллографа – цифровой. В перспективе большинство универсальных осциллографов должны быть цифровыми.

Приборы семейства цифровых вычислительных осциллографов предназначены для исследования формы и измерения параметров однократных и повторяющихся процессов. Они могут быть использованы для контроля переходных процессов объектов, подвергающихся одиночным воздействиям; для определения динамических характеристик и устойчивости радиоэлементов и аппаратуры при воздействии различных дестабилизирующих факторов; для организации контрольно-измерительных, поверочных и исследовательских работ, автоматизированных системах контроля.