Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 59
Текст из файла (страница 59)
12.25 ! чриховой линией, напряжения между затворами и истоками обоих транзисторов будут одинаковыми: ЕС'1 и =и =и ЗИ! ЗИ2 ЗИ С' где 2С = 2 = / — одинаковые токи транзисторов. С С! С2 Г!ри помощи потенциометра тсР2 можно изменять режим работы транзисторов Если на вход вольтметра подано измеряемое напряжение ~/ Ф О, то равновесие моста нарушится и появится ток в диагонали мо- х ста, Отклонение стрелки прибора пропорционально значению измеряемого напряжения Регулируемый резистор г служит для калибровки вольт- Р метра и изменении пределов измерения. Так как шщикатором в электронном вольтметре слу кит показывающий прибор с электромеханическим измерительным механизмом, то Рис. 12 25 369 точность электронного вольтметра не может быть выше точности последнего. В действительности точность электронного вольтметра из-за не- идентичности транзисторов ниже точности индикатора, Большое входное сопротивление электронного вольтметра получается вследствие малого тока затвора транзистора 12Т,.
Высокая чувствительность электронного вольтметра объясняется тем, что небольшое изменение измеряемого напряжения приводит к сильной разбалансировке моста и достаточно больпюму току в диагонюш моста, где находится показывающий прибор, Постоянный ток прн помощи электронного вольтметра измеряется косвенно путем измерения падения напряжения, вызываемого этим током на резисторе с малым сопротивлением. тдэа. циФРОвые измеяительные ЛРивОРы, ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР Цифровые измерительные приборы широко применяются для измерения частоты, интервалов времени, напряжения, разности фаз и т д.
К их общим достоинствам относятся высокие чувствительность и точность, объективность отсчета показаний, возможность сопряжения с другими цифровыми устройствами для обработки результатов измерения, а к недостаткам — сложность изготовления и ремонта, высокая стоимость, а также утомление оператора при длительном наблюдении за цифровым индикатором Ограничимся здесь рассмотрением структурной схемы цифрового вольтметра постоянного напряжения (рис. 12.26). На рис 12.27 приведена совмещенная врегненная диаграмма работы различных блоков структурной схемы. Совместную рабату блоков цифрового вольтметра синхронизирует блок управления, например мультивибрьшр (см.
рис. 10.104), на выходных выводах которого формируются отрицательные импульсы на. пряжения и, с периодом повторения Т, Импульсы напряжения и, одновременно включают генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) (см рис. 10,!08) и селектор На выходе ГЛИН формируется напряжение, нарастающее по линейному закону, и, = 57, которое глин ч,Л Ри 12 26 370 Ог О Ж' О )ш)шш)шшш[ш[шш[11[ш)цйшшшшшш)[)шшшшц) О эвиив' в извив Рис 1г 17 подается на вход блока сравнения, т.
с. компарзтора (см. рис. 10,96), Селектор связывает выход высокочастотного импульсного генератора (частота 7) со входом счетчика (см. рис. 10.117). В блоке сравнения линейно нарастающее напряжение ГЛИН сравнивается с измеряемым постоянным напряжением (7 вл' Через интервал времени гтг гж нзчала запуска ГЛИН в работу нзнряжение на его выходе становится равным измеряемому напряжению, т, е (7 = 5глг, где 5 называется кр»гиэиой преобразования, В этот вл момент времени на выходе блока сравнения формируется положитель.
ный импульс нанряжения и,, который поступает на вход селектора и прекращает связь между вгзходом высокочастотного генерзторз и входом счетчика. Таким обрзэом, в цифровом вольтметре измеряемое на. пряженне сначала прсобрзэуе~сгг в нронорционзльный ингервал времени йт = (7 7'5, з затем это г интервал времени преобразуется в цро- вл порциональное интервалу число цлгнзльсов = дг) =1(7 15, которое фиксируется цифровым ннлнкз гором. Так как частота/ вслнкз, з крутизна лреобрзэовзния 5 мзлз,то даже малым значениям вхолног 1 напряжения (l„„соответствует большое число импульсов л, что обеспечивает высокие чувствительность и точность прибора Нифровзя индикация результатов измерения обеспечивает объективность отсчсгз локз юлий 12.73.
РЕГИСТРИРУЮЩИЕ ПРИБОРЫ И УСТРОИСТВА Лля регистрации бгясэро н,кнекзнвцнл нроцсссов, а также лля измерения частоты, динамических хзрзкэернсгик [нзоример, петли гнстсрсзиса (см. рис. 8.10) [, характсрнсп1к полупроводниковых цриборон и элек~ ронныл лами слухаю энск гронпгьлучсвои осилило~ рхир. 371 Вертикально Рнс <3 'к Электронно-лучевая трубка (рис. ! 2 28) — важнейшая часть электронного осциллографа - состоит из электронного прожектора, отклоняющей системы и экрана. Электронный прожектор создает узкий электронный луч, Посредством отклоняющего устройства измеряемая величина управляет движспиел< лу ю, который играет роль практически безынерционной подвииошй час<и осшшлографа Экран покрыт слоем лнхиинофора, и на нем под действием электронного луча образуется светящееся пятно, Прн отклоне<п<ях луча это пятно движется по экрану и дает изображение кривой иса<сдуемого процесса Электронный прожектор ("электронная нушка") состоит из подогревного катода, управляющего электрода С вЂ” модулятора — и двух анодов — А, и Аз.
Электрическое поле, необходимое;шя ускорения электронов, обеспечивается высокими положительными потенциалами двух анодов А, и Аз — полых цилиндров с одной или более диафрагмами, помещенных на пути электронного луча Последние служат для задержьния электронов, сильно уклонившихся от оси луча, Напряжение между первым анодом А, и катодом составляет от одной десятой до одной трети напряжения между вторым анодом Лз и катодом, равного 600— 5000 В. Для отклонения электронного луча в <оризонтальном и вертикальном направлениях в трубке есгь две пары отклоняющих пластин. Исследуемое периодическое напряжение подается на вертикально отклоняющие пластины, вследствие чего происходи< отклонение луча в вертикальном направлении (по оси ординат), !'оризо<пальпо отклоняющие пластины необходимы для развертки исследуемого напряжения во времени (по оси абсцисс).
Для этого в большинстве случаев на зти пластины подается периодическое пилообразное напряжение. Структурная схема осцшшографа (рис )2.29) состоит из рида блоков и ключей, при помощи которых можно получить различнь<е режимы работы осциллографа. Электронный осциллограф может работать в следующих основных реял<мах: в режиме внутренней синхронизации, в режиме внешней синхронизации, в автоматическом режиме и режиме специалы<ои развертки. 372 Ап7тенюатор не„ Рис !2 29 Входной блок электронного осциллографа аттенюатор — представляет собой калиброванный делитель напряжения, при помощи которого можно уменьшить напряжение входного сигнала и, а также напряже- вх' нне синхронизиру7ощих импульсов и в нужное число раз, си В режиме еп»трепней синхронизации замкнуты ключи К, К, и напряжение входного сигнала через аттенюатор поступает на вход усили.
геля и вход ГЛИН. Напряжение с выхода ГЛИН поступает на горизонтально отклоня7ощие пластины х - х осциллографа, и изображение электронного луча на экране начинает двигаться в горизонтальном на. правлении. Лля того чтобы входной сигнал, поступающий после усиления на вертикально отклоняюн!ие пластины» — », бьш расположен в центре экрана, его необхолимо, прежде чем подавать на зти пластины, задержать на неКотОроЕ время 2тг прн помощи линии задержки (рис. 12.30, е), Недостатком режиме внутренней синхронизации является возможное искажение исследуемого входного сигнала линией задержки В рехшме внешней синхронизации замкнуты ключи Кз — К4 и запуск ГЛИН (см рис. 10.105) осуществляется специальным импульсом синхронизации и, который предшествует входному сигналу и на время с.и' их дг (рис. 12.30, б). В этом случае линия задержки не нужна и можно получить более точное воспроизведение входного сигнала. В автоматическом режиме замкнуты ключи Кы Кч и на выходе ГЛИН получается пилообразное напряжение с частотой Г .
Если частота г' 1 совпадает с частотой Г периодического напряжения на входе осциллографа или кратна ей, то на экране осциллографа наблюдается неподвижное изображение (рис. 12,30, в), В резеиме специальной развертки замкнуты ключи Кт, К, и на горизонтально отклоняющие пластины осциллографа подастся какое-либо специальное периодическое напряжение и . Поэтому при помощи ос- х' цнллографа можно проводить некоторые специальные измерения, На- 373 Рис. 12.30 Рис, 12.31 пример, если на пластины х — х подано синусоидальное напряжение и = У а(п2л)' г, то можно измерить частоту Г входного напряжения, Х 7Н х если оно также синусоидальное и частота кратна частоте Г .
В зависих' мости от кратности отношения частот 2Д на экране осциллографа пах блюдаются различные фигуры (рис. 12.31) . Чувствигеаьносгью осциллографа называется отношение вертикального отклонения светового пятна на экране в миллиметрах к значению входного напряжения в волыах. Чувствительность самой трубки без усилителя относительно низкая, примерно 0,5 — 1 мм7В, Однако применение усиления повышает чувствительность осциллографа до !в 2 мм7'мВ. Фотографирование кривых с экрана осциллографа возможно при помощи специальных приставок.
Для регистрации медленно изменяющихся во времени величин (с частотой до 10 Гц) применяются самопишущие приборы. Запись текущего значения регистрируемой величины производится на движущейся бумаге в координатах "измеряемая величина — время". Значение измеряемой величины определяется положением подвижной части измерительного механизма, например магнитоэлектрического. Для регистрации информации в цифровой и буквенной формах приьюняются алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦП), магнитофоны и дисплеи, Последние применяются также для регистрации графической информации.
374 12.14. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Типовая измерительная система содержит стандартные устройства; датчики измеряемых величин, цифровые измерительные приборы, регистрирующие приборы, контроллер и системный интерфейс (рис. 12.32), Датчики и первичные преобразователи подключаются нелосредственно к исследуемому объекту и служат для получения исходной информации (налример, частоты вращения п, мощности Р вала электродвигате.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
