- •Содержание
- •Предисловие
- •ВвЕдение
- •1. Структура аналоговых средств измерения
- •1.1. Назначение, области применения. Принципы построения, характеристики и основные элементы аиу
- •1.2. Классификация и структурные схемы аиу
- •Электрические двигатели. Электрические двигатели, используемые в схемах регистрирующих приборов, предназначены для перемещения носителя и регистрирующего органа.
- •1.4. Информационные сигналы аиу
- •1.4.1. Основные процессы преобразования измерительных сигналов
- •1.5. Аналоговые электроизмерительные приборы с регистрирующими устройствами
- •1.5.1. Принципы построения, характеристики и узлы. Методы регистрации
- •1.5.2. Структурная схема приборов прямого действия. Погрешности приборов прямого действия
- •1.5.3. Самопишущие приборы
- •1.5.4. Самопишущие приборы обычного быстродействия (сп)
- •1.5.5. Быстродействующие самопишущие приборы (бсп)
- •1.5.6. Светолучевые осциллографы (сло)
- •1.6. Автоматические измерительные приборы
- •Компенсационный метод измерения электрических величин
- •1.6.2. Автоматические компенсаторы (типа ксп) для измерения напряжения и температуры. Типы. Схемы. Статические и динамические характеристики
- •1.6.3. Назначение автоматических электроизмерительных мостов (ксм). Мосты постоянного тока. Пределы и точность измерения
- •Технические характеристики
- •1.6.4. Мосты переменного тока. Условия равновесия. Основные типы мостов переменного тока
- •Основные типы мостов переменного тока
- •1.6.5. Автоматические мосты с регулирующими устройствами. Двухкоординатные автоматические самописцы
- •4.1. Электромеханические измерительные устройства
- •4.1.1. Магнитоэлектрические приборы. Области применения и свойства. Устройство и принцип действия приборов
- •4.1.2. Магнитные системы электроизмерительных приборов и устройств. Назначение магнитных систем. Расчет магнитных систем
- •4.1.3. Основные требования при проектировании магнитных систем
- •4.1.5. Измерительные цепи приборов
- •4.2. Электромагнитные приборы
- •4.2.1. Свойства и классификация приборов
- •4.2.2. Конструкции измерительных механизмов
- •4.2.4. Основные виды погрешности и способы уменьшения
- •4.3. Электродинамические (эд) приборы
- •4.3.1. Области применения и свойства приборов
- •4.3.2. Измерительные механизмы электродинамических приборов
- •4.3.3. Вращающий момент. Методика расчета
- •4.3.4. Измерительные цепи. Погрешности ваттметра
- •4.3.5. Порядок расчета ваттметра
- •4.4. Ферродинамические приборы
- •4.4.1. Свойства и области применения приборов
- •4.4.2. Конструкции измерительных механизмов
- •4.4.3. Измерительные цепи и погрешности
- •4.5. Электростатистические приборы
- •4.5.1. Общие сведения об измерительных механизмах. Конструкция и принцип действия приборов
- •Конструкция и принцип действия приборов
- •4.5.2. Схемы включения
- •4.5.3. Погрешности и методы компенсации
- •2: Электронные узлы измерительных каналов и автономных приборов
- •2.1. Электронные вольтметры
- •2.1.1. Общие сведения. Универсальные вольтметры
- •Универсальные вольтметры
- •2.1.2 Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное
- •2.1.3. Микровольтметры постоянного тока. Милливольтметры переменного тока
- •Милливольтметры переменного тока
- •2.1.4. Импульсные вольтметры
- •2.2. Электронные осциллографы
- •2.2.1. Области применения и свойства
- •2.2.2. Характеристики электронных осциллографов и способы их определения
- •2.2.3. Классификация осциллографов и их структурные схемы
- •2.2.4. Электроннолучевая трубка (элт) с электростатическим отклонением луча
- •2.2.5. Усилители вертикального и горизонтального отклонения лучей
- •2.2.6. Генераторы развертки. Назначение. Схема. Синхронизация генераторов развертки
- •Синхронизация генераторов развертки
- •2.2.7. Вспомогательные устройства
- •Предельное значение погрешности этого метода можно определить из соотношения
- •Погрешность такого измерения
- •2.3. Электронные приборы для анализа характеристик сигналов
- •2.3.1. Анализаторы спектра. Назначение. Элементы. Характеристики
- •Аппаратурно можно получить текущий спектр сигнала
- •2.3.2. Структурные схемы анализаторов спектра
- •2.4. Измерительные генераторы
- •2.4.1. Нормируемые параметры и классификация измерительных генераторов
- •2.4.2. Иг синусоидальных сигналов. Общие характеристики
- •2.4.3. Схемы и параметры задающих генераторов синусоидальных колебаний Генераторы lc
- •Генераторы rc
- •Генераторы на биениях
- •2.4.4. Импульсные генераторы
- •2.5. Электроизмерительные приборы с оптоэлектронными отсчетными устройствами
- •2.5.1. Принцип действия оптоэлектронных приборов. Свойства электроизмерительных приборов и области их применения
- •2.5.2. Принципы построения и структурные схемы аналого-дискретных оэп
- •3. Нормирование и анализ метрологических характеристик аиу
- •3.1. Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения
- •3.2. Нормируемые метрологические характеристики результатов и средств измерений
- •3.3. Формы представления нормируемых характеристик. Требования гост 8.009-84
- •3.4. Абсолютная и относительная погрешности, приведенная погрешность. Основная погрешность
- •3.5. Статическая и динамическая погрешности. Класс точности
- •3.6. Динамические характеристики и принципы их коррекции
- •3.7. Методы уменьшения погрешностей аиу
- •3.7.1. Классификация методов
- •3.7.2. Стабилизация реальной характеристики преобразования
- •3.7.3. Компенсация погрешностей
- •3.7.4. Коррекция погрешностей
- •3.7.5. Фильтрация погрешностей
- •3.7.6. Уменьшение динамической погрешности
- •3.7.7. Конструктивные способы улучшения точности работы аиу
- •Список литературы
2: Электронные узлы измерительных каналов и автономных приборов
2.1. Электронные вольтметры
2.1.1. Общие сведения. Универсальные вольтметры
Электронные вольтметры обладают высокой чувствительностью, малым собственным потреблением и большим входным импедансом, используются в широком диапазоне частот от постоянного тока до частоты порядка 1 ГГц, Электронные вольтметры могут обеспечивать
Высокую точность измерения малых напряжений в высокоомных цепях и цепях на повышенных частотах по сравнению приборами других систем. Важным преимуществом этих вольтметров является их универсальность. Электронные вольтметры выпускаются для измерения постоянных, переменных и импульсных напряжений в широкой или узкой полосе частот; они могут измерять амплитудные, средние и действующие значения напряжений.
Несмотря на недостатки (высокая стоимость, необходимость источника вспомогательного напряжения, относительно большая приведенная погрешность) электронные вольтметры пользуются большим спросом, и их производство постоянно увеличивается.
Вольтметры постоянного тока строят на основе усилителей с преобразованием спектра или усилителей с непосредственной связью, причем для построения высокочувствительных приборов (мили и микро вольтметров) используются усилители типа модулятор-демодулятор (МДМ). Усилители МДМ применяются также в электрометрах приборах для измерений в маломощных цепях.
В вольтметрах постоянного тока с приделами от 0,1В используются усилители с непосредственной связью (УНС). Как правило, вольтметры этого типа являются основой универсальных вольтметров, предназначенных для измерения постоянного и переменного напряжений.
Вольтметры переменного тока выпускаются широкополосные, позволяющие измерять амплитудное, действующее или значение напряжения, частота которого может меняться в значительных пределах, и узкополосные, предназначенные для измерения в полосе фиксированной ширины fСР f / 2(fСР >> f). Узкополосный вольтметр с перестраиваемой средней частотой называются селективными.
Если в схеме широкополосного вольтметра выпрямление изменяемого напряжения предшествует усилению, то такой вольтметр называют вольтметром типа выпрямитель – усилитель. В таких схемах усиление обеспечивается усилителем постоянного тока с непосредственной связью. Принцип Вольтметра типа выпрямитель – усилитель используется при создании универсальных вольтметров.
Если в схеме вольтметра выпрямляется предварительно усиленный сигнал, то такой вольтметр называют вольтметром типа усилитель-выпрямитель, в вольтметрах этого типа для усиления сигнала обычно применяются усилители переменного тока.
Порог чувствительности вольтметра типа выпрямитель – усилитель существенно больше, чем у вольтметра типа усилитель – выпрямитель. Это объясняется, во-первых, использованием в вольтметрах первого типа усилителей постоянного тока, отличающихся наличием значительного дрейфа нуля, во-вторых, нелинейностью выпрямителя в области малых напряжений. Уступая вольтметрам типа усилитель – выпрямитель по чувствительности, вольтметры типа выпрямитель – усилитель превосходят их по частотным свойствам, так как их частотные характеристики определяются главным образом частотным свойствами выпрямительных устройств.
Импульсные вольтметры по структуре близки к вольтметрам переменного тока, однако, схемная реализация отдельных функциональных узлов и требования к ним заметно различаются.