Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Используют германиевые и кремниевые выпрямители. У них различные ВАХ в зависимости от полярности приложенного напряжения.

Имеют разное сопротивление: одно – прямое, другое – обратное.

(коэффициент выпрямления)

У Ge K_B5000 С повышением температуры прямое и обратное сопро-

Si K_B10⁵-10⁶ тивления уменьшаются.

Зависят также от частоты.

Схемы выпрямительных приборов делятся:

1. Схемы с однопериодным выпрямлением.

2. Двухполупериодным выпрямлением.

1.

1. 
   
   (мостовая схема)

Мгновенное значение вращающего момента: M_t=BSi, где i=i_им, i – мгновенное значение переменного тока в течение полупериода, прошедшего в одном направлении. В следствие инерции подвижной части её отклонение будет пропорционально среднему значению вращающего момента.

(однополупериодное)

(двухполупериодное) (среднее значение выпрямленного тока)

(
т. е. стрелка не успевает колебаться при >>1 Гц)  среднее значение.

Угол отклонения пропорционален среднему значению тока.

К_ф=I_действ/I_ср

Для синусойды: К_ф=1,11

Для сигнала (дискретного): К_ф=1

 При изменении формы импульса (отличие от sin)погрешность: погрешность от формы кривой.

Если К_ф – известен, то действительное значение тока не синусоидальной формы, измеренное прибором градуированным по синусоидальному току, определяется по формуле:

, где I_п – показание прибора.

Шкала выпрямительного прибора в начальной части сжата (т. к. при малых напряжениях выпрямитель ещё не работает (ВАХ)).

Существуют выпрямительные амперметры и вольтметры.

Вольтметры.

В схемах необходима температурная и частотная компенсации.

r_g – манганин

На малые пределы измерения:

r₁ – из меди

r₂ – из манганина

Кроме изменения сопротивления при изменении температуры среды в выпрямительном приборе действует также изменение К_В (уменьшается при возрастании температуры)

Для вольтметров с большим пределом измерения больше влияет изменение К_В:



r_g, r₂ – манганин

r₁ – медь

C, L – частотная компенсация.

(хотя полной компенсации найти не удастся)

Достоинства приборов:

1. Высокая чувствительность

2. Малое собственное потребление

3. Возможность работать на повышенных частотах (до 50 КГц)

Недостатки:

1. Относительно не высокая точность

2. Зависимость показаний от формы сигнала.

Электромагнитные приборы.

П ринцип: взаимодействие катушки с током и ферромагнитного сердечника.

2 типа: с плоской катушкой и с круглой катушкой.

(Большая перегрузочная способность)

Катушка медная. Сердечник – высокая  и узкая петля гистерезиса.

От  зависит вращающий момент, а ширина петли определяет погрешность гистерезиса. В щитовых приборах (электротехническая сталь).

Узкая петля – пермоллой.

При наличии тока в катушке она намагничивается и сердечник втягивается в зазор.

При изменении направления тока сердечник перемагничивается, но втягивается как при + так и при -, т. к. собственное поле (ширина гистерезиса) мало.

Существенный недостаток – сильное влияние внешних магнитных полей.

Для защиты:

1. Экранирование

2. Астазирование

П
ри астазировании используются 2 катушки и 2 сердечника, укреплённых на 1-й оси:

Уменьшает поток первой катушки, но

увеличивает в то же кол-во раз поток

в другой катушке.

Вращающий момент:

Мгновенное значение вращающего момента имеет:

1. постоянную составляющую.

2. Гармоническую составляющую.

Из-за инерции подвижная часть реализует только на среднее значение.

Лекция N 11 (26.04.02)

Квантование по времени и уровню.

Всегда есть дискретизация по времени (квантование)

Цифровой прибор не может выдать мгновенно изменение кода.

КП - кодирующий преобразователь.

ОУ – отсчетное устройство.

Квантование по уровню – замена непрерывно изменяющейся величины дискретными уровнями, ближайшими к значениям непрерывной величины.

Оно определяется конечной ёмкостью отсчётного устройства.

ОУ имеет 3 цифры (max 999)бесконечное множество измерений величины может быть представлено тысячью значений (уровней квантования). Квантование связано с погрешностью дискретности, не превышающей шага квантования (х).

На вертикальной линии и на ближайшей

горизонтальной.

Кодирующий преобразователь производит квантование по уровню и подбирает каждому уровню определённый сигнал. По найденному уровню КП производит кодирование (код) может быть в различной системе исчисления (ответ обязательно в десятичной) хотя работать может в любой (даже в двоичной).

10019 10019 10019

Классификация цифровых приборов.

В зависимости от способа преобразования измеряемой величины в код различают:

1. Цифровые приборы последовательного кода.

2. Сравнения, вычитания.

3. Считывания.

1. О
   бразование кода – путём сравнения измеряемой неизвестной величины с известной, квантованной по уровню величиной, изменяющейся по ступенчатому закону, причём величина ступени равна шагу квантования.

2. О
   бразование кода – путём последовательного сравнения измеряемой величины с мерами из набора, образованного по определённым правилам.

3. Образование кода – путём одновременного сравнения измеряемой величины с набором мер, образованных по определённым правилам. (пружинные весы)

По измеряемой величине ЦП делятся на:

Вольтметры, фазометры, частотомеры, омметры, комбинированные. Но нет амперметра из-за высокого сопротивления входа ЦП.

По техническим средствам:

Бесконтактные и контактные.

По точности:

Самый худший 1, лучший 0.005.

Недостаток – сложность, меньшая надёжность, цена.

Погрешности ЦП

Основная погрешность складывается из 3-х составляющих:

1. Погрешность дискретности.

2. Погрешность реализации дискретных уровней (p).

3. Погрешность чувствительности (r)

1.методическая погрешность, т. е. используя цифровой отсчёт – сразу попадаем в погрешность дискретности.

2 и 3инструментальные составляющие погрешности.

p- возникает от несоответствия принятых значений уровней квантования и их реальных значений (ОУ показывает номер уровня, независимо от того, чему он соответствует).

r- возникает в сравнении измеряемой и компенсирующей величины.

Пример:

Рассмотрим погрешность дискретности ЦП, в котором происходит сравнение X и X_k с помощью сравнивающего устройства, причём p=0, r=0, и будем считать, что изменения показаний прибора происходит при равенстве X и X_k.

При сдвиге:

Р
еально:

Времяимпульсный Цифровой Вольтметр.

СУ- сравнивающее устройство. ГЛИН- генератор линейно-изменяющегося напряжения. ГИСЧ- генератор импульсов стабильной частоты. К- ключ. ПУ- пересчётное устройство (счётчик импульсов с преобразованием кода). ОУ- отсчетное устройство. Т- триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями).

По сигналу «пуск» сбрасывается предыдущее значение в ПУ, запускается ГЛИН и переключается триггер так, что его выходной сигнал открывает ключ К и импульсы ГИСЧ проходят на ПУ.

При достижении напряжения ГЛИН U_k

значения U_x, СУ вырабатывает импульс СТОП

К- коэффициент, характеризующий скорость изменения напряжения U_k (наклон).

Число импульсов, прошедших на ПУ , где T₀ – период ГИСЧ.



Погрешности: 1. g- зависит от f₀ и t_{x max} (чем больше f₀, тем меньше g и t_{x max})

2. p- зависит от стабильности ГЛИН.

1. r- находится в СУ (из-за порога чувствительности СУ).

Проблема быстродействия:

T_max=2ⁿT₀, n- число двоичных разделов.

Лекция №12

Компенсаторы постоянного тока.

Уравновешение измеряемого ЭДС постоянного тока известным напряжением.

К омпенсатор:

_н – ЭДС эталонного источника- нормальный элемент.

Е_всп – вспомогательная ЭДС.

R_всп – вспомогательный реостат.

П – переключатель.

Г – гальвонометр (индикатор равновесия)

Е_н – значение ЭДС его достаточно точно из-

вестно:

Е_нt=Е_н20-0.0004(t-20)-0.000001(t-20)²

Е_н20=1.01850

1 этап – установка рабочего тока. П положение 1, изменяя R_всп, добиваемся 0-го отклонения гальванометра: Е_н=I_pr_н.

2 этап: П положение 2; изменяя положение движка реостата r (т. е. r_x) добиваемся 0-го отклонения Г, при этом E_x=I_pr_x, т. е.

И
менно этот прибор может измерять ЭДС. В чём отличие? (компенсатор - ЭДС, вольтметр - напряжение) В компенсаторе нет тока при измерении ЭДС, а в вольтметре есть внутреннее сопротивление  возникает ток.

Компенсаторы переменного тока.

П ринцип: уравновешивание измеряемого ЭДС переменного тока и известного напряжения.

Регулировка не только по величине, но и по фазе:

Компенсаторы переменного тока значительно отличаются по точности от компенсаторов постоянного тока (меньше, т. к. отсутствует эталонный ЭДС переменного тока).

 В зависимости от уравновешивания и в каких координатах отсчёта делятся на:

1. Полярно-координатные

2. Прямоугольно-координатные.

1.:

ИР – индикатор равновесия.

В качестве ИР могут использоваться вибрационные гальванометры.

ФР – фазорегулятор, состоит из статора (питание от сети) и ротора, вращаем их  меняем фазу напряжения.

1 этап: установка рабочего тока, устанавливается по амперметру с помощью R_всп.

2 этап: измерение: изменяя положение движков реостатов r (r_x) добиваются минимального отклонения на ИР; изменяя положение ротора относительно статора ФР, добиваются нулевого равновесия.

Характеристики

Список файлов лекций