Электрорадиоизмерения (В. И. Винокуров), страница 68

детектора, опорное напряжение для которого выделяют из сигнала падающей волны. Полученные сигналы поступают на многофункциональный индикаторный блок, позволяющий получить на экране электронно-лучевой трубки частотные зависимости модуля и фазы коэффициента передачи и провести отсчет значений измеряемых величин.

Предусмотрена возможность наблюдения АЧХ в логарифмическом масштабе. Измерение частоты производится резонансным частотомером,. встроенным в ГКЧ. Момент совпадения частот ГКЧ и частотомера Фиксируется на экране специальной меткой. В приборе предусмотРен автоматический режим качания частоты с широкими пределами Регулирования диапазона, а также режим ручной перестройки. 31й Большие удобства дает режим «остановкиин частоты, при котором измерение осуществляют на частоте настройки волномера. Для этого в приборе предусмотрена специальная система АПЧ.

Для измерения КСВ и фазы коэффициента . отражения второй направленный ответвитель включают на измерение отраженной волны. Индикация коэффициента отражения возможна как в декартовой, так и в полярной системах координат. В последнем случае при использовании дополнительной шкалы (круговой диа- Рис. 15.24.' Структурная схема панорамного измерителя КСВ граммы), накладываемой на экран, производится наблюдение частотных зависимостей полных сопротивлений нагрузки.

Таким образом, прибор дает возможность измерить все 5-параметры исследуемого СВЧ-узла. Способ сравнения амплитуд падающей и отраженной (проходящей волн). В ряде случаев (например, при согласовании СВЧ-трактов) достаточно знать только частотную характеристику КСВ исследуемого узла. В таких случаях целесообразно применять более простые и дешевые панорамные измерители КСВ, часто называемые рефлектометр а м и. Их можно использовать также и для измерения частотных- характеристик ослабления СВЧ-четырехполюсников. Рассмотрим типичную структурную схему такого типа приборов (рис.

15.24). Амплитуду СВЧ-сигнала ГКЧ поддерживают постоянной с помощью устройства АРМ, входной сигнал для которой поступает от направленного ответвителя 1 падающей волны. На вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки подают усиленное напряжение с детектора, включенного в цепь направленного ответвителя отраженной волны. Это напряжение пропорционально модулю коэффициента отражения.

На горизонтально отклоняющие пластины подают линейно нарастающее напряжение от генератора, управляющего частотой ГКЧ. При этом на экране получается зависимость модуля коэффициента отражения от чаЗ20 :: стоты. Для измерения ослабления направленный осветитель 2 ста, вится за исследуемым четырехполюсником. Сигнал с него пропорционален амплитуде проходящей волны. Первым и основным источником погрешностей в рефлектомет' рах является нестабильность амплитуды падающей волны.

В луч1пих образцах приборов колебания амплитуды в полосе качания не , превышают долей децибел. Уменьшить влияние нестабильности помогает введение измерителя отношений. Второй причиной ошибок является неидентичность характери-.стик направленных ответвителей и детекторных головок. У лучших типов панорамных рефлектометров рассогласование характеристик ие превышает .+0,3 дБ„ К данным типам приборов относятся панорамные измерители КСВ и ослаблений Р2-40 — Р2-45.

Эти приборы предназначены для исследования волноводных устройств от 2,6 до 12,45 ГГц. Глава 16 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ И ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СИСТЕМЫ В 16.1. Автоматизация измерений на основе микропроцессоров В настоящее время технической основой автоматизации измерительных процессов стали средства вычислительной техники, и прежде всего микропроцессоры (МП); Нх применение позволяет расшйрить функциональные возможности приборов, осуществить пол-ную автоматизацию измерительных процессов и использовать при обработке результатов измерений современный математический аппарат. В ряде случаев применение.МП позволяет по-новому решать старые измерительные задачи.

Например, основным прибором для измерения энергии промышленной частоты служил индукционный счетчик класса 2,5. С учетом больших потоков энергии абсолютная погрешность в измерении может быть настолько велика, что ею уже нельзя пренебречь. Вместе с тем возросшая культура эксплуатации энергосистем, широкое внедрение АСУ технологическими процессами, позволяющих оптимизировать режим энергопотребления, нуждаются в более точных способах измерения мощности и энергии.

Высокоточные приборы могут быть построены на основе электронных схем, описанных в % 10.1. При использовании микропроцессоров мощность (и энергию) промышленной частоты можно определить (см. (~10.7)1 по измеренным мгновенным значениям тока и напряжения. Блок-схема вычислительного процесса н алГоритм на языке ФОРТРАН приведены на рис. 116.1. Микропроцессоры управляют многофункциональными измерительными приборами.

Оии реализуют автоматический контроль за метрологическими и эксплуатационными' характеристиками средств измерения.' Высокая точность измерений обеспечивается калибровкой приборов и автоматической коррекцией погрешностей. Для Ы вЂ” НЮ8 321 этого на вход измерительной части прибора периодически поступает сигнал от встроенной образцовой меры (например, опорное напряжение в цифровом вольтметре).

Результат измерения поступает в микропроцессор и сравнивается с истинным значением меры„ хранящейся в ЗУ. Затем вычисляется поправка, которую и учитывают при последующих измерениях. МП реализуют статистическую Рнс. 16.1. олен-схема вычнсаительного процесса н программа вычисления мощности по реоулвгатам ивмеренвй мгновенных аначеннй тока н напряжения промышленной час' тоты мгнабенньте кноченин тако о налряиеноя аы- трпонип ат озмератель- нык пробораб б могшие- бе Реолытга бремена обработку и вычисляют вторичные параметры по исходной измерительной информации. Ее поступление в МП осуществляется как в режиме прерывания по запросам измерительной части цифрового прибора, так и в режиме обращения к ней. Последнее обычно имеет место при работе прибора (например, АЦП) в режиме запуска от МП.

МП упрощает процедуру работы с прибором и обеспечивает автоматическую диагностику его работоспособности. 6661 6662 666! еааь ВОВЗ ааеь Веет ОООО ОООО ее<о еа!! 6612 изиеьемие моииости <и Онесгии! В АНЕРГОСИСТЕМАН, ЙЕАО 1,ГОН ТРЬ ! ТОАНЯТ<2Е12.1! !он=а. !О=сне ° тьи <ааа ОО 2 1=1,!И ОЕАР !.и,т 2 Оси=аиМ.ОТА! Р=том/<Гни теа! РИ<мт З,Р з соамьт<. АНТИЕНАЯ НОЯНосто Р=' ЕЩ.Ы зтоь ено 1 Чк1 А (дг) = — д ай )у .Д,( г=-1 (16.1) Использовать зто соотношение, представленное в классическом виде, для Разработки алгоритма обработки результатов измерения нерационально, так как оно предполагает наличие Зу с большим объемом памяти и приводит к задержке в выдаче реаультата.

гг» 323 Конструктивно МП может быть выполнен в виде одноплатных унифицированных узлов, встраиваемых в приборы, или в виде конструктивно завершенных блоков. Специальное программное обеспечение хранится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). Наряду со встроенным МП в измерительной технике применяют микроЭВМ общего назначения («Электроника С5-11», «Электроника НЦ-1»). Их программирование может выполняться с использованием языков высокого уровня (ФОРТРАН, БЕЙСИК и др.).

В последние годы используют программируемые электронные клавишные вычислительные машины (ПЭКВМ), рассчитанные на непосредственный ввод программ с клавиатуры. Для их программирования используют формульные (алгебраические) языки, не требующие трансляции. Это упрощает процедуру ввода и откладки программ измерений. Клавишные ЭВМ особенно удобны в тех случаях, когда при выполнении сложных измерений ожидается большое число мелких корректировок программы. В измерительных системах ПЭКВМ может выполнять функции управляющего усгройства (контроллера). При разработке общей программы пользователь в соответствии с алгоритмом измерения задаег последовательность действий.

Исполнение программы, т. е. автоматическое выполнение алгоритма измерений, состоит в после. довательной выборке из запоминающих устройств (ЗУ) кодов операторов и их интерпретации в виде микрокоманд. В настоящее время задача повышения «интеллектуального» уровня измерительных приборов решается путем их объединения с микропроцессорами. МП автоматически исключает погрешности измерений из-за изменения внешних условий, старения деталей, нелинейности характеристик преобразователей и т. п.