Παράδεκτος

Υπουργείο Συγκοινωνιών της ΕΣΣΔως εγχειρίδιο για τις τεχνικές σχολές επικοινωνιώνειδικότητες 0701, 0706

ΜΟΣΧΑ "ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ" 1980

Kushnir F.V. Ραδιομηχανικές μετρήσεις: Εγχειρίδιο για τις τεχνικές σχολές επικοινωνίας. Μόσχα: Επικοινωνία, 1980. - 176 σελ.

Τα βασικά των μετρήσεων ραδιομηχανικής περιγράφονται. Λαμβάνονται υπόψη οι αρχές και οι μέθοδοι μέτρησης μεγεθών ραδιομηχανικής που χαρακτηρίζουν τις παραμέτρους σημάτων, συστημάτων και συσκευών ραδιοεπικοινωνίας και ραδιοφωνικής εκπομπής σε ολόκληρο το ισχύον εύρος συχνοτήτων. Παρέχονται πληροφορίες για την κατασκευή μπλοκ διαγραμμάτων οργάνων μέτρησης, σφάλματα και μεθόδους για τη συνεκτίμησή τους και τη μείωση της επιρροής τους. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στις ψηφιακές συσκευές και σε αυτές που κατασκευάζονται σε μικροκυκλώματα. Παρέχονται συνοπτικές πληροφορίες για πολλά όργανα μέτρησης.

Προορίζεται για φοιτητές τεχνικών σχολών επικοινωνίας που σπουδάζουν στις ειδικότητες «Ραδιοεπικοινωνίες και ραδιοφωνικές εκπομπές», «Τηλεοπτικός εξοπλισμός και ραδιοφωνικές επικοινωνίες αναμετάδοσης».

Περιεχόμενα του βιβλίου Μετρήσεις ραδιομηχανικής
Πρόλογος

Εισαγωγή
ΣΕ 1. Σκοπός και χαρακτηριστικά των μετρήσεων ραδιομηχανικής
ΣΤΙΣ 2. Περιεχόμενα και στόχοι του θέματος
ΣΤΙΣ 3. Βασικές μετρολογικές έννοιες
ΣΤΙΣ 4. Λάθη μέτρησης
ΣΤΙΣ 5. Ταξινόμηση οργάνων ραδιομετρήσεων
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 1: Μέτρηση ρεύματος και τάσης
1.1. Βασικές σχέσεις
1.2. Τρέχουσα μέτρηση
Γενικές πληροφορίες
Θερμικά αμπερόμετρα
Αμπερόμετρα ανορθωτή
Υψηλή μέτρηση ρεύματος
Έμμεσες μετρήσεις ρεύματος
1.3. Μέτρηση τάσης
Γενικές πληροφορίες
Ηλεκτρονικά βολτόμετρα AC
Παλμικά βολτόμετρα
Ηλεκτρονικά βολτόμετρα DC
Ψηφιακά βολτόμετρα
Σφάλμα μέτρησης
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 2. Γεννήτριες σημάτων μέτρησης
2.1. Σκοπός. Ταξινόμηση. Βασικές τεχνικές απαιτήσεις
2.2. Γεννήτριες σημάτων χαμηλής συχνότητας
2.3. Γεννήτριες σημάτων υψηλής συχνότητας
2.4. Γεννήτριες σημάτων παλμών
2.5. Γεννήτριες σημάτων θορύβου
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 3. Ηλεκτρονικοί παλμογράφοι
3.1. Σκοπός. Ταξινόμηση. Βασικές τεχνικές απαιτήσεις
3.2. Λήψη παλμογράφων. Σάρωση εικόνας
3.3. Μπλοκ διάγραμμα παλμογράφου
3.4. Παλμικοί παλμογράφοι
3.5. Μέτρηση χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 4. Μέτρηση παραμέτρων συστατικών κυκλωμάτων σταθερών κυκλωμάτων
4.1. Βασικές σχέσεις
4.2. Μέθοδος γέφυρας για τη μέτρηση παραμέτρων
4.3. Μέθοδος μέτρησης συντονισμού
4.4. Μέτρηση αντίστασης εδάφους
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 5. Μέτρηση παραμέτρων στοιχείων και μονοπατιών με κατανεμημένες σταθερές
5.1. Βασικές έννοιες και σχέσεις
5.2. Γραμμή μέτρησης
5.3. Μέτρηση αναλογίας στάσιμων κυμάτων τάσης
5.4. Μέτρηση αντίστασης φορτίου
5 5. Η έννοια των αυτόματων οργάνων μέτρησης για τη μέτρηση VSWR

Κεφάλαιο 6. Μέτρηση ισχύος
6.1. Βασικές σχέσεις και μέθοδοι μέτρησης
6.2. Μέτρηση απορροφούμενης ισχύος
6.3. Μέτρηση μεταδιδόμενης ισχύος
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 7. Μέτρηση συχνότητας και χρονικών διαστημάτων
7.1. Γενικές πληροφορίες. Μέθοδοι μέτρησης
7.2. Μέθοδος σύγκρισης
7.3. Διακριτή μέθοδος καταμέτρησης
7.4. Μέθοδος συντονισμού
7.5. Η έννοια των μέτρων συχνότητας και χρόνου
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 8: Μέτρηση μετατόπισης φάσης
8.1. Βασικές πληροφορίες. Μέθοδοι μέτρησης
8.2. Ταλαντογραφική μέθοδος
8.3. Μέθοδος αποζημίωσης
8.4. Μέθοδος μετατροπής μετατόπισης φάσης σε παλμούς ρεύματος
8.5. Μέθοδος ανιχνευτή φάσης
8.6. Διακριτή μέθοδος καταμέτρησης
8.7. Μέτρηση μετατόπισης φάσης μετατροπής συχνότητας
8.8. Έννοια της μέτρησης του χρόνου καθυστέρησης ομάδας
8.9. Μετατοπιστές φάσης
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 9: Μέτρηση Αρμονικής Παραμόρφωσης
9.1. Ορισμοί. Μέθοδοι μέτρησης
9.2. Αρμονική μέθοδος
9.3. Συνδυαστική μέθοδος
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 10. Μέτρηση παραμέτρων διαμορφωμένων σημάτων
10.1. Γενικές πληροφορίες
10.2. Μέτρηση παραμέτρων σήματος διαμορφωμένου πλάτους
10.3. Μέτρηση των παραμέτρων ενός σήματος διαμορφωμένης συχνότητας
10.4. Μέτρηση παραμέτρων ενός σήματος διαμορφωμένου παλμού
Ερωτήσεις ελέγχου

Κεφάλαιο 11. Μέτρηση έντασης ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και ραδιοπαρεμβολών
11.1. Βασικές σχέσεις
11.2. Δέκτες μέτρησης και μετρητές ισχύος πεδίου
11.3. Ραδιομετρητές παρεμβολών
Ερωτήσεις ελέγχου
Βιβλιογραφία

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

B.I. ΣΚΟΠΟΣ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΡΑΔΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ
Η μέτρηση είναι ένα φυσικό πείραμα που έχει ως αποτέλεσμα την εύρεση της αριθμητικής τιμής της φυσικής ποσότητας που μετράται. Οι μετρήσεις είναι το πιο σημαντικό στάδιο στις δραστηριότητες των εργαζομένων σε όλους τους κλάδους της επιστήμης και της τεχνολογίας. Ο εξοπλισμός μέτρησης είναι ο κύριος εξοπλισμός όλων των ερευνητικών ινστιτούτων, εργαστηρίων, αναπόσπαστο μέρος του εξοπλισμού οποιασδήποτε τεχνολογικής διαδικασίας, το κύριο ωφέλιμο φορτίο των τεχνητών δορυφόρων της Γης και των διαστημικών σταθμών. Το επίπεδο ανάπτυξης της τεχνολογίας μετρήσεων είναι ένας από τους σημαντικότερους δείκτες επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου.

Οι μετρήσεις παίζουν επίσης καθοριστικό ρόλο στην τεχνολογία των επικοινωνιών. Η λειτουργία οποιωνδήποτε συστημάτων ραδιοεπικοινωνίας, ραδιοφωνικής μετάδοσης και τηλεόρασης είναι αδύνατη χωρίς συνεχή ενημέρωση σχετικά με τους τρόπους λειτουργίας των συσκευών, τις παραμέτρους σήματος και τις συνθήκες μετάδοσης ή λήψης τους. Αυτές οι πληροφορίες λαμβάνονται ως αποτέλεσμα μετρήσεων των αντίστοιχων ποσοτήτων.

Η προληπτική ή έκτακτη επισκευή του ραδιοεξοπλισμού και η αντιμετώπιση προβλημάτων είναι επίσης αδύνατες χωρίς μετρήσεις. Για τους σκοπούς αυτούς, μετρώνται οι ηλεκτρικές παράμετροι των στοιχείων (πυκνωτές, αντιστάσεις κ.λπ.), ελέγχονται οι τρόποι λειτουργίας μπλοκ, εξαρτημάτων και ολόκληρης της εγκατάστασης και λαμβάνονται διάφορα χαρακτηριστικά. Οι λαμβανόμενες ποσοτικές τιμές των μετρούμενων τιμών συγκρίνονται με αυτές που δίνονται στις περιγραφές, τις προδιαγραφές και τα διαγράμματα, προσδιορίζεται η αιτία και η θέση της δυσλειτουργίας και εξαλείφεται.

Η παραγωγή ραδιοεξοπλισμού και κυρίως η ανάπτυξή του συνοδεύεται από συνεχείς μετρήσεις, αφού το υπολογισμένο κύκλωμα χρειάζεται πάντα πρακτική επαλήθευση και τα στοιχεία του πρέπει να ρυθμιστούν ανάλογα. Οι δοκιμές αποδοχής διαφόρων αντικειμένων ραδιομηχανικής είναι βασικά μετρήσεις που εκτελούνται προσεκτικά.

Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται με τη χρήση ειδικών τεχνικών μέσων που έχουν σχεδιαστεί για το σκοπό αυτό, τα οποία ονομάζονται όργανα μέτρησης.

Στις ραδιοφωνικές επικοινωνίες, τη ραδιοφωνική μετάδοση και την τηλεοπτική τεχνολογία, όλοι οι τύποι μετρήσεων μπορούν να χωριστούν σε μετρήσεις:
- παράμετροι σήματος - ρεύμα, τάση, ισχύς, συχνότητα, διαμόρφωση, σχήμα, μετατόπιση φάσης, λόγος σήματος προς θόρυβο, ισχύς ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. παράμετροι συσκευών ραδιομηχανικής - ενίσχυση, εξασθένηση, ανάκλαση, αντιστοίχιση, παραμόρφωση σήματος, αντίσταση εισόδου (εξόδου).
- χαρακτηριστικά εξαρτημάτων και εξοπλισμού - συχνότητα, πλάτος, διαμόρφωση, χρόνος.
- παράμετροι στοιχείων - αντιστάσεις αντιστάσεων, χωρητικότητες πυκνωτών, επαγωγικές και αμοιβαίες επαγωγές απλών και συζευγμένων επαγωγέων και μετασχηματιστών, σύνθετες αντιστάσεις δικτύων δύο ακροδεκτών και επαλήθευση οργάνων μέτρησης.

Οι μετρήσεις ορισμένων από τις αναφερόμενες ποσότητες βρίσκονται κατά τη διάρκεια των ηλεκτρικών μετρήσεων, αλλά εκεί πραγματοποιούνται σε συνεχές ρεύμα ή ρεύμα συχνότητας ισχύος (50 ή 400 Hz). Οι μετρήσεις ραδιομηχανικής εκτελούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα σε ολόκληρο το εύρος συχνοτήτων που χρησιμοποιείται στη ραδιομηχανική, δηλαδή από κλάσματα του tertz έως δεκάδες gigahertz.

Ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων, τα μεγάλα όρια μετρούμενων τιμών και μια ποικιλία συνθηκών υπό τις οποίες εκτελούνται οι μετρήσεις είναι χαρακτηριστικά γνωρίσματα των μετρήσεων ραδιομηχανικής. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι και μέθοδοι μέτρησης και σημαντικός αριθμός διαφορετικών οργάνων μέτρησης.

Οι μετρήσεις, ανεξάρτητα από το πού και από ποιον εκτελούνται, πρέπει να είναι πάντα αξιόπιστες και τα αποτελέσματά τους να είναι συγκρίσιμα. Η ενότητα των μετρήσεων και η ομοιομορφία των οργάνων μέτρησης στη χώρα διασφαλίζεται από τη Μετρολογική Υπηρεσία της ΕΣΣΔ. Το Υπουργείο Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ, όπως και άλλα υπουργεία, έχει μια τμηματική μετρολογική υπηρεσία. Τα κύρια καθήκοντα των επιχειρήσεων και των οργανισμών στη μετρολογική υποστήριξη καθορίζονται με εντολές του Υπουργού Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ.

Η μετρολογική υπηρεσία της ΕΣΣΔ διευθύνεται από την Κρατική Επιτροπή Προτύπων της ΕΣΣΔ. Υπόχρεα του είναι ερευνητικά ινστιτούτα και ένα δίκτυο δημοκρατικών και περιφερειακών εργαστηρίων κρατικής εποπτείας. Ο ιδρυτής της εγχώριας μετρολογικής υπηρεσίας ήταν ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ. Το 1893, ηγήθηκε και μέχρι το τέλος της ζωής του ηγήθηκε του Κύριου Επιμελητηρίου Βαρών και Μετρών, που οργανώθηκε με δική του πρωτοβουλία - τώρα η επιστημονική και παραγωγική ένωση «Όλη η Ένωση Επιστημονικών Ερευνών Ινστιτούτου Μετρολογίας. D. I. Mendeleev» (VNIIM), Λένινγκραντ.

Η βιομηχανία παράγει μεγάλο αριθμό ραδιομετρικών οργάνων πρώτης κατηγορίας για να καλύψει τις αυξανόμενες ανάγκες της βιομηχανίας επικοινωνιών και άλλων τομέων της εθνικής οικονομίας για ακριβείς μετρήσεις Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν ευρέως συσκευές ημιαγωγών, μικροκυκλώματα και ολοκληρωμένα κυκλώματα, καθώς και νέες αρχές σχεδιασμού. Σε αυτή τη βάση, ο στόλος του εξοπλισμού ραδιομετρήσεων γενικής χρήσης ενημερώνεται εντατικά. Ωστόσο, ένας μεγάλος αριθμός συσκευών που έχουν διακοπεί είναι και θα είναι σε λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Οι κύριες κατευθύνσεις ανάπτυξης του εξοπλισμού μέτρησης ραδιοφώνου για το Ενιαίο Αυτοματοποιημένο Δίκτυο Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ, τη ραδιοφωνική εκπομπή και την τηλεόραση είναι επί του παρόντος: αυτοματοποίηση και επιτάχυνση των διαδικασιών μέτρησης ενώ ταυτόχρονα αυξάνεται η ακρίβεια. εκτέλεση μετρήσεων χωρίς διακοπή της επικοινωνίας ή μετάδοσης ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών προγραμμάτων· βελτίωση των τεχνικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών των συσκευών μέσω της εισαγωγής μιας νέας βάσης στοιχείων και αύξηση της αξιοπιστίας τους. Η υλοποίηση αυτών των τομέων διασφαλίζει την αύξηση της αποτελεσματικότητας και της ποιότητας των μετρήσεων, και ταυτόχρονα, την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα των ραδιοεπικοινωνιών, των ραδιοφωνικών εκπομπών και της τηλεόρασης.

Kushnir F.V. Μετρήσεις ραδιομηχανικής. Εκδοτικός οίκος "Svyaz", Μόσχα, 1980

Εισαγωγή
Κεφάλαιο πρώτο. Βασικές πληροφορίες για τις μετρήσεις ραδιομηχανικής
1. Χαρακτηριστικά μετρήσεων ραδιομηχανικής
2. Μονάδες μέτρησης
3. Σφάλματα μέτρησης
4. Ταξινόμηση οργάνων ραδιομετρήσεων και σύστημα χαρακτηρισμού τους
Κεφάλαιο δυο. Μέτρηση συνεχών ρευμάτων και τάσεων
5. Γενικές πληροφορίες
6. Μαγνητοηλεκτρικός δείκτης
7. Μέτρηση ρεύματος συνεχούς ρεύματος
8. Μέτρηση τάσης DC
9. Βολτόμετρα λαμπτήρων συνεχούς ρεύματος
Κεφάλαιο τρίτο. Μέτρηση ηλεκτρικής αντίστασης
10. Ηλεκτρικοί καθετήρες
11. Μέτρηση αντίστασης
12. Μέτρηση αντίστασης με τη μέθοδο της άμεσης ανάγνωσης
13. Ωμόμετρα λαμπτήρων
14. Μέθοδος γέφυρας μέτρησης αντίστασης
Κεφάλαιο τέσσερα. Μέτρηση εναλλασσόμενων ρευμάτων και τάσεων
15. Γενικές πληροφορίες
16. Μέτρηση ρεύματος AC υψηλής συχνότητας
17. Συσκευές ανιχνευτών
18. Συνδυασμένα όργανα
19. Βολτόμετρα λαμπτήρων AC
Κεφάλαιο πέμπτο. Δοκιμές ραδιοσωλήνων και συσκευών ημιαγωγών
20. Μέθοδοι δοκιμής ραδιοσωλήνων
21. Ελεγκτής λαμπτήρων γενικής χρήσης L1-3 (MILU-1)
22. Δοκιμή διόδων ημιαγωγών
23. Δοκιμές τρανζίστορ
24. Δοκιμαστές παραμέτρων τρανζίστορ
Κεφάλαιο έκτο. Γεννήτριες μέτρησης
25. Ταξινόμηση και κύρια συστατικά
26. Διεγέρτες γεννητριών μέτρησης
27. Γεννήτριες ήχου
28. Γεννήτριες υψηλής συχνότητας
29. Γεννήτριες παλμών
Κεφάλαιο έβδομο. Παλμογράφοι
30. Καθοδικός σωλήνας
31. Ανορθωτής και σαρωτής υψηλής τάσης
32. Πλήρες μπλοκ διάγραμμα παλμογράφου
33. Ηλεκτρονικός παλμογράφος Cl-8
34. Παρατήρηση διεργασιών ώθησης
35. Παλμικός παλμογράφος S1-20 για γενική χρήση
36. Παλμογράφοι διπλής δέσμης
37. Εφαρμογή ηλεκτρονικών παλμογράφων
38. Χαρακτηριστικά συχνότητας μέτρησης
Κεφάλαιο όγδοο. Μέτρηση παραμέτρων επαγωγέων και πυκνωτών
39. Γενικές πληροφορίες
40. Μέθοδος βολτόμετρο-αμπερόμετρο
41. Μέθοδος γέφυρας
42. Μέθοδος συντονισμού
Κεφάλαιο ένατο. Μέτρηση συχνότητας
43. Γενικές πληροφορίες
44. Μέθοδος μέτρησης απευθείας συχνότητας
45. Μέτρηση συχνότητας με μέθοδο σύγκρισης
46. ​​Συσκευές που βασίζονται στη μέθοδο σύγκρισης συχνοτήτων
47. Μέθοδος μέτρησης συχνότητας συντονισμού
Κεφάλαιο δέκατο. Μέτρηση κέρδους διαμόρφωσης
48. Ταλαντογραφική μέθοδος μέτρησης
49. Μέτρηση με αμπερόμετρο ή βολτόμετρο
50. Μέτρηση απόκλισης συχνότητας
Κεφάλαιο έντεκα. Μέτρηση Αρμονικής Παραμόρφωσης
51. Γενικές πληροφορίες
52. Αναλυτές φάσματος
53. Μη γραμμικοί μετρητές παραμόρφωσης
Κεφάλαιο δώδεκα. Μετρήσεις μικροκυμάτων
54. Χαρακτηριστικά μετρήσεων σε υπερυψηλές συχνότητες
55. Μέτρηση ισχύος
56. Συχνότητα μέτρησης (μήκος κύματος)
57. Γεννήτριες μέτρησης μικροκυμάτων
58. Γραμμές μέτρησης
Κεφάλαιο δέκατο τρίτο. Μετρήσεις ισχύος πεδίου και παρεμβολών
59. Γενικές πληροφορίες
60. Δείκτες πεδίου
61. Μετρητές ισχύος πεδίου
62. Μέτρηση παρεμβολών
Βιβλιογραφία

ΡΑΔΙΟΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Παράδεκτος

Υπουργείο Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ ως εγχειρίδιο για τις τεχνικές σχολές ειδικοτήτων επικοινωνιών 0701, 0706

ΜΟΣΧΑ "ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ" 1980

Kushnir F.V.

Μετρήσεις ραδιομηχανικής: Εγχειρίδιο για τις τεχνικές σχολές επικοινωνίας - M.: Svyaz, 1980. - 176 e., ill.

Τα βασικά των μετρήσεων ραδιομηχανικής περιγράφονται. Λαμβάνονται υπόψη οι αρχές και οι μέθοδοι μέτρησης μεγεθών ραδιομηχανικής που χαρακτηρίζουν τις παραμέτρους σημάτων, συστημάτων και συσκευών ραδιοεπικοινωνίας και ραδιοφωνικής εκπομπής σε ολόκληρο το ισχύον εύρος συχνοτήτων. Παρέχονται πληροφορίες για την κατασκευή μπλοκ διαγραμμάτων οργάνων μέτρησης, σφάλματα και μεθόδους για τη συνεκτίμησή τους και τη μείωση της επιρροής τους. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στις ψηφιακές συσκευές και σε αυτές που κατασκευάζονται σε μικροκυκλώματα. Παρέχονται συνοπτικές πληροφορίες για πολλά όργανα μέτρησης.

Προορίζεται για φοιτητές τεχνικών σχολών επικοινωνίας που σπουδάζουν στις ειδικότητες «Ραδιοεπικοινωνίες και ραδιοφωνικές εκπομπές», «Τηλεοπτικός εξοπλισμός και ραδιοφωνικές επικοινωνίες αναμετάδοσης».

30405-028 BBK 32.842

Κ————————————– 6-80 2402020000

045(01)-80 6F2.08

Κριτές: A. M. Varbansky, V. A. Magda

Flor Vasilievich Kushnir ΡΑΔΙΟΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Η βιομηχανία παράγει μεγάλο αριθμό ραδιομετρικών οργάνων πρώτης κατηγορίας για να καλύψει τις αυξανόμενες ανάγκες της βιομηχανίας επικοινωνιών και άλλων τομέων της εθνικής οικονομίας για ακριβείς μετρήσεις. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν ευρέως συσκευές ημιαγωγών, μικροκυκλώματα και ολοκληρωμένα κυκλώματα και νέες αρχές σχεδιασμού. Σε αυτή τη βάση, ο στόλος του εξοπλισμού ραδιομετρήσεων γενικής χρήσης ενημερώνεται εντατικά. Ωστόσο, ένας μεγάλος αριθμός συσκευών που έχουν διακοπεί είναι και θα είναι σε λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Οι κύριες κατευθύνσεις ανάπτυξης του εξοπλισμού μέτρησης ραδιοφώνου για το Ενιαίο Αυτοματοποιημένο Δίκτυο Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ, τη ραδιοφωνική εκπομπή και την τηλεόραση είναι επί του παρόντος: αυτοματοποίηση και επιτάχυνση των διαδικασιών μέτρησης ενώ ταυτόχρονα αυξάνεται η ακρίβεια. εκτέλεση μετρήσεων. χωρίς διακοπή επικοινωνίας ή μετάδοσης ραδιοφωνικών και τηλεοπτικών προγραμμάτων· βελτίωση των τεχνικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών των συσκευών μέσω της εισαγωγής μιας νέας βάσης στοιχείων και αύξηση της αξιοπιστίας τους. Η εφαρμογή αυτών των τομέων διασφαλίζει την αύξηση της αποτελεσματικότητας και της ποιότητας των μετρήσεων, και ταυτόχρονα, την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα των ραδιοεπικοινωνιών, των ραδιοφωνικών εκπομπών και της τηλεόρασης.

Το αντικείμενο των μετρήσεων ραδιομηχανικής, σύμφωνα με το πρόγραμμα, περιλαμβάνει τις ακόλουθες ενότητες: βασικές μετρολογικές έννοιες. σύντομες πληροφορίες σχετικά με τα σφάλματα μέτρησης, τρόπους για να ληφθούν υπόψη και να μειωθεί η επιρροή τους στα αποτελέσματα των μετρήσεων· μέτρηση ρεύματος, τάσης και ισχύος σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. μελέτη γεννητριών σημάτων μέτρησης. παλμογράφοι? μέτρηση μετατόπισης φάσης, συχνότητας και χρονικών διαστημάτων. μέτρηση παραμέτρων διαμόρφωσης, μη γραμμικές ενδείξεις. μετρήσεις σε ραδιοκυκλώματα με ομαδοποιημένες και κατανεμημένες παραμέτρους. μετρήσεις τάσης. ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και ραδιοπαρεμβολές.

Το μάθημα μελετάται στην τάξη και σε πρακτικές τάξεις και δεξιότητες εργασίας με όργανα και αξιολόγησης σφαλμάτων μέτρησης αποκτώνται κατά τη διαδικασία εργαστηριακής εργασίας. Ως αποτέλεσμα της κατάκτησης αυτού του μαθήματος, οι φοιτητές θα πρέπει να κατακτήσουν τις κύριες μεθόδους μέτρησης βασικών μεγεθών ραδιομηχανικής, να κατανοήσουν τις αρχές λειτουργίας των οργάνων μέτρησης ραδιοφώνου, να διαβάσουν άπταιστα διαγράμματα κυκλωμάτων και να κατανοήσουν τις φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν στις συσκευές, να επιλέξουν σωστά σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση την καταλληλότερη μέθοδο, μέθοδο και συσκευή, και ανεξάρτητα να εκτελέσετε τη μέτρηση Και. αξιολογήσει το αποτέλεσμα που προέκυψε.

Βασικά θέματα για τις μετρήσεις ραδιομηχανικής είναι: ηλεκτρολογία και ηλεκτρικές μετρήσεις, ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρονικοί ενισχυτές, βασικά στοιχεία της ραδιομηχανικής, αυτοματισμός και τεχνολογία υπολογιστών. Η καλή γνώση αυτών των θεμάτων εξασφαλίζει μια ελεύθερη κατανόηση και σταθερό μάθημα στις μετρήσεις ραδιομηχανικής στον χρόνο που ορίζεται από το πρόγραμμα σπουδών.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΜΕΤΡΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ V.Z

Η επιστήμη των μετρήσεων, των μεθόδων και των μέσων εξασφάλισης της ενότητάς τους και των τρόπων επίτευξης της απαιτούμενης ακρίβειας. Η ομοιομορφία των αποτελεσμάτων των μετρήσεων διασφαλίζεται από ρυθμιζόμενες απαιτήσεις για τα χαρακτηριστικά των οργάνων μέτρησης και την επαλήθευσή τους. Τον σημαντικότερο ρόλο παίζουν οι μονάδες μέτρησης, το σύστημα των οποίων καθιερώνεται με νόμο. αποδεκτό να<Международаня система единиц» (си­стема СИ), в основу которой положены семь основных единиц: дли­ны--метр (м), массы--килограмм (кг), времени - секунда (с), силы электрического тока - ампер (А), термодинамической тем­пературы- кельвин (К), силы света - (ад), количества вещества - моль (моль). На базе основных единиц определены производные для всех отраслей науки и техники. В нашем курсе будут использоваться следующие единицы электрических величин: .количества электричества - кулон (Кл), напряжения, потенциала, ЗДС - (В), напряженности ‘электрического поля - вольт на метр (В/м), электрического сопротивления - ом (Ом), элек­трической проводимости - сименс (См), емкости - фарада (Ф), индуктивности - генри (Гн), частоты - герц (Гц), энергии, рабо­ты, количества теплоты - джоуль (Дж), мощности - ватт (Вт).

Για τον σχετικό προσδιορισμό του κέρδους, της εξασθένησης, του επιπέδου σήματος στην παρεμβολή, της ασυνέπειας διαδρομής μετάδοσης και των ανομοιόμορφων χαρακτηριστικών, χρησιμοποιείται ευρέως μια βολική αδιάστατη μονάδα που βασίζεται στον δεκαδικό λογάριθμο του λόγου των ποσοτήτων - ντεσιμπέλ (dB) -. Α-πριό

i dB = 10 log A στο A = 1010 = 1,259, Pi Pr

ada Pi και P-2 - συγκρίνουν τις δυνάμεις ή άλλες ποσότητες ενέργειας.

1 dB = 20 lg ^ =20lg A σε A = 1020 =1,12, U| 1g 11

όπου U και I είναι μεγέθη τάσης και ρεύματος ή άλλα μεγέθη «ισχύς».

Η αλλαγή του συντελεστή "10" στον συντελεστή "20" κατά τη μετάβαση από τα μεγέθη ενέργειας σε δυναμικά εξηγείται ως εξής. Ας γράψουμε μια έκφραση για την ισχύ μέσω τάσης ή ρεύματος: P=U2/R ή P=PiR; Ας αντικαταστήσουμε ένα από αυτά στον τύπο που καθορίζει το ντεσιμπέλ σε σχέση με την ισχύ:

10lgA= 10:£/?//?!)= 101g-^+l01g-^-10lg^.

Εάν οι αντιστάσεις είναι ίσες, R\ και 10 lg~- = 0, επομένως

Εάν ο λόγος των τιμών είναι μεγαλύτερος από ένα, τα ντεσιμπέλ είναι θετικά, εάν είναι μικρότερα, τα ντεσιμπέλ είναι αρνητικά. Για τη διευκόλυνση της μετατροπής των αναλογιών ισχύος και τάσης (ρεύματος) σε ντεσιμπέλ και αντίστροφα, χρησιμοποιούνται ειδικοί πίνακες.

Είναι χρήσιμο να θυμάστε αρκετές σχέσεις που συναντώνται συχνά στην πρακτική της ραδιομηχανικής:

Γνωρίζοντας ότι1 η λογαριθμική μέθοδος μειώνει τον πολλαπλασιασμό και τη διαίρεση σε πρόσθεση και αφαίρεση, είναι εύκολο να βρεθούν άλλοι λόγοι.

Παραδείγματα: 1. Εφαρμόζεται τάση 10 mV στην είσοδο του ενισχυτή χαμηλής συχνότητας. η έξοδος είναι 0,5 V. Προσδιορίστε το κέρδος σε ντεσιμπέλ.

K = 20 lg ^ = 20Sh50 = 20 lg 100-20 lg2 = 40-6 = 34 dB.

2. Εφαρμόζεται τάση 1 V στην είσοδο κομματιού καλωδίου τύπου RK.-1, η συχνότητα του οποίου είναι 100 MHz. Προσδιορίστε την τάση στην έξοδο του καλωδίου εάν η εξασθένησή του a σε μια δεδομένη συχνότητα είναι a = -0,096 dB/m και το μήκος του τμήματος I είναι 42 m Η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση του καλωδίου και η αντίσταση είναι συνεπείς.

Εξασθένηση που εισάγεται από το καλώδιο, A = a/=-0,096-42=-4 dB; -4 dB=-(10-6) dB. Από τον παραπάνω πίνακα προκύπτει ότι 10 dB αντιστοιχούν σε λόγο τάσης 3,16 και 6 dB προς 2. Συνεπάγεται ότι -4 dB αντιστοιχεί σε λόγο 2/3,16 = 0,63 και η τάση στην έξοδο του καλωδίου είναι 0,63 V.

Υπάρχει μια αδιάστατη μονάδα που βασίζεται στον φυσικό λογάριθμο - (Np). 1 Np=8,686 dB; 1 dB = 0,115 Ni. Η μονάδα δεν είναι προς το παρόν. εξακολουθεί να ισχύει.

Οι μετρολογικοί όροι και ορισμοί καθορίζονται από την GOST και απαιτείται να χρησιμοποιούνται κατά την εκτέλεση μετρήσεων.

Τα όργανα μέτρησης είναι τεχνικές συσκευές που προορίζονται για μετρήσεις και έχουν τυποποιημένες ιδιότητες. Τα όργανα μέτρησης περιλαμβάνουν: μέτρο - μια συσκευή σχεδιασμένη για την αποθήκευση και την αναπαραγωγή μιας μονάδας μέτρησης. - μια συσκευή (σύνολο συσκευών) που παρέχει αποθήκευση και αναπαραγωγή μιας μονάδας μέτρησης με την υψηλότερη ακρίβεια· μετατροπέας μέτρησης - μια συσκευή σχεδιασμένη να μετατρέπει μια μετρούμενη ποσότητα σε σήμα πληροφοριών μέτρησης, βολικό για περαιτέρω μετατροπή, μετάδοση και επεξεργασία, αλλά απρόσιτο στην άμεση αντίληψη του παρατηρητή.

Μια συσκευή μέτρησης είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να μετατρέπει μια μετρούμενη ποσότητα σε σήμα πληροφοριών μέτρησης που είναι αντιληπτό από έναν παρατηρητή. Η συσκευή μέτρησης αποτελείται από έναν ή περισσότερους μετατροπείς και μια συσκευή μέτρησης ή καταγραφής. Οι κύριες ιδιότητες των οργάνων μέτρησης ραδιοφώνου είναι: σφάλμα (κλάση ακρίβειας - 8), όρια της μετρούμενης τιμής, εύρος συχνοτήτων, αντίσταση εισόδου (εξόδου), ευαισθησία, ταχύτητα, αξιοπιστία.

Η πραγματική τιμή της μετρούμενης ποσότητας είναι μια τιμή χωρίς σφάλματα.

Η πραγματική τιμή μιας μετρούμενης ποσότητας είναι μια τιμή που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα μιας μέτρησης και είναι τόσο κοντά στην πραγματική τιμή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί αντ 'αυτού για έναν δεδομένο σκοπό.

Η διαδικασία μέτρησης συνίσταται στη σύγκριση της μετρούμενης ποσότητας με μια μονάδα μέτρησης. Ως αποτέλεσμα της μέτρησης, λαμβάνεται ένας αριθμός που δείχνει πόσες μονάδες μέτρησης περιέχονται στη μετρούμενη τιμή.

Άμεση μέτρηση - μια μέτρηση στην οποία η τιμή της μετρούμενης ποσότητας βρίσκεται απευθείας από τις μετρήσεις της συσκευής.

Έμμεση μέτρηση - μια μέτρηση στην οποία η τιμή της επιθυμητής ποσότητας βρίσκεται με υπολογισμό με βάση τη γνωστή σχέση μεταξύ της επιθυμητής ποσότητας και των ποσοτήτων που υπόκεινται σε άμεσες μετρήσεις (για παράδειγμα, προσδιορισμός της αντίστασης ενός κυκλώματος από τις μετρούμενες τιμές ρεύμα και τάση).

Μια μέθοδος μέτρησης είναι ένα σύνολο τεχνικών για τη χρήση αρχών και οργάνων μέτρησης.

Η μέθοδος άμεσης αξιολόγησης είναι μια μέθοδος μέτρησης στην οποία η τιμή μιας ποσότητας προσδιορίζεται απευθείας από τη συσκευή ανάγνωσης μιας συσκευής άμεσης δράσης.

Η μέθοδος σύγκρισης είναι μια μέθοδος μέτρησης στην οποία η μετρούμενη τιμή συγκρίνεται με την τιμή που αναπαράγεται από το μέτρο. Η μέθοδος σύγκρισης χρησιμοποιείται πρακτικά σε τρεις ποικιλίες:

διαφορική μέθοδος, στην οποία προσδιορίζεται η διαφορά μεταξύ των τιμών των μετρούμενων μεγεθών Χ και των γνωστών Υ: D= =X-Y, από την οποία X=Y+:L;

μηδενική μέθοδος, στην οποία η διαφορά στις τιμές μηδενίζεται

μια μέθοδος υποκατάστασης στην οποία μια μετρούμενη ποσότητα που περιλαμβάνεται σε μια συσκευή μέτρησης αντικαθίσταται από μια γνωστή ποσότητα χωρίς να διαταραχθεί ο τρόπος λειτουργίας της συσκευής.

Η μέθοδος σύγκρισης παρέχει υψηλή ακρίβεια.

Τα μέτρα και τα όργανα μέτρησης χωρίζονται σε υποδειγματικά και λειτουργικά. Τα πρώτα χρησιμεύουν για την επαλήθευση των δεύτερων. Το σφάλμα των υποδειγματικών μέσων πρέπει να είναι τουλάχιστον 3 φορές μικρότερο από το σφάλμα των επαληθευμένων.

ΣΤΙΣ 4. ΣΦΑΛΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΡΑΔΙΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

Οι ραδιοηλεκτρονικές μετρήσεις και τα όργανα ραδιομετρήσεων χρησιμοποιούνται ευρέως στο έργο πειραματικών φυσικών και ερευνητών μηχανικών οποιασδήποτε ειδικότητας. Μέτρηση είναι η εύρεση της τιμής ενός φυσικού μεγέθους πειραματικά με τη χρήση ειδικών τεχνικών μέσων. Στη ραδιοηλεκτρονική, τα αντικείμενα μέτρησης είναι οι παράμετροι και τα χαρακτηριστικά των ραδιοηλεκτρονικών κυκλωμάτων και σημάτων και τα όργανα μέτρησης είναι όργανα ραδιομετρήσεων. Οι ραδιοηλεκτρονικές μετρήσεις έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά.

1. Διαφορετικότητα στον χαρακτήρα.

Από αυτή την άποψη, τα ραδιοηλεκτρονικά όργανα μέτρησης χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες:

Η πρώτη ομάδα είναι οι γεννήτριες μέτρησης. Χρησιμοποιούνται για την προσομοίωση σημάτων κατά την εγκατάσταση και τη διαμόρφωση ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού, τη μέτρηση ορισμένων παραμέτρων σήματος χρησιμοποιώντας μεθόδους σύγκρισης, την παροχή ρεύματος και τη βαθμονόμηση του εξοπλισμού μέτρησης.

Η δεύτερη ομάδα είναι όργανα μέτρησης παραμέτρων και χαρακτηριστικών σημάτων. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της ομάδας συσκευών είναι η ανάγκη παροχής μετρούμενων σημάτων στην είσοδο της συσκευής. Στην έξοδο της συσκευής, λαμβάνονται ποσοτικές πληροφορίες σχετικά με μια συγκεκριμένη παράμετρο σήματος. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει όργανα μέτρησης όπως παλμογράφους, ηλεκτρονικά βολτόμετρα, μετρητές συχνότητας, μετρητές φάσης, αναλυτές φάσματος κ.λπ.

Η τρίτη ομάδα είναι όργανα για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών και των παραμέτρων των τετραπολικών δικτύων, καθώς και των διαφόρων στοιχείων ραδιοηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Ένα χαρακτηριστικό των συσκευών αυτής της ομάδας είναι η παρουσία σε αυτές γεννητριών σημάτων συγκεκριμένου σχήματος που τροφοδοτούν το υπό μελέτη δίκτυο ή κόμβο δύο τερματικών και συσκευές μέτρησης που καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της διέλευσης αυτών των ταλαντώσεων μέσω ενός δεδομένου τεσσάρων -τερματικό δίκτυο ή κόμβος. Παραδείγματα συσκευών της τρίτης ομάδας είναι γέφυρες μέτρησης, Q-meters, μετρητές απόκρισης συχνότητας (χαρακτηριστικοί μετρητές) κ.λπ.

Η τέταρτη ομάδα είναι στοιχεία κυκλωμάτων μέτρησης. Αυτό περιλαμβάνει ξεχωριστά κατασκευασμένους και βαθμονομημένους εξασθενητές, μετατοπιστές φάσης, μετασχηματιστές οργάνων κ.λπ.

2. Ευρύ φάσμα μετρούμενων τιμών, που μερικές φορές φθάνουν τις 10-12 τάξεις μεγέθους.

3. Χαμηλή ισχύς μετρούμενων σημάτων.

Κατά τη διαδικασία μέτρησης, η ποσότητα που προσδιορίζεται συγκρίνεται με μια γνωστή ποσότητα, λαμβάνεται ως μονάδα και ονομάζεται τυπικό μέτρο. Για το σκοπό αυτό βαθμονομείται η κλίμακα των οργάνων μέτρησης. Κατά τη μέτρηση, λαμβάνεται μια μέτρηση - ένας αριθμός που υποδεικνύεται από την ένδειξη της συσκευής. Ένδειξη είναι μια φυσική ποσότητα που αντιστοιχεί σε μια ένδειξη και λαμβάνεται πολλαπλασιάζοντας την ένδειξη με έναν συντελεστή μετατροπής.

2.2. Γεννήτριες μέτρησης.

Σε μια γεννήτρια μέτρησης, η συχνότητα, το σχήμα και η τάση του προσομοιωμένου σήματος ρυθμίζονται ίσα με την απαιτούμενη τιμή και μπορούν να ρυθμιστούν εντός ευρέων ορίων. Με βάση το σχήμα των σημάτων εξόδου, οι γεννήτριες μέτρησης χωρίζονται σε γεννήτριες ημιτονοειδών σημάτων, γεννήτριες σημάτων παλμών και γεννήτριες σημάτων θορύβου.

Γεννήτριες ημιτονοειδών κυμάτωνμε τη σειρά τους, χωρίζονται σε χαμηλής συχνότητας (ήχος) με συχνότητα 20 Hz ÷ 200 kHz, υψηλής συχνότητας με συχνότητα 100 kHz ÷ 30 MHz και υπερυψηλής συχνότητας.

Οι γεννήτριες ήχου (SG) παράγουν ένα σήμα με τάση που κυμαίνεται από δεκάδες μικροβολτ έως 30 βολτ. Αυτές οι γεννήτριες κατασκευάζονται συνήθως σύμφωνα με ένα κύκλωμα πολλαπλών σταδίων (Εικ. 1), το οποίο καθιστά δυνατή την εξάλειψη της επίδρασης του φορτίου στη σταθερότητα του παραγόμενου σήματος και την απόκτηση αρκετής ισχύος στο φορτίο. Ο κύριος ταλαντωτής είναι συνήθως ένας ταλαντωτής RC δύο σταδίων με μια αλυσίδα Wien στην ανάδραση. Μια αλλαγή σταδίου στη συχνότητα πραγματοποιείται με εναλλαγή της χωρητικότητας C και μια ομαλή αλλαγή πραγματοποιείται αλλάζοντας την αντίσταση R. Ο ευρυζωνικός ενισχυτής είναι ένας ενισχυτής ισχύος push-pull που συνδέεται με τον κύριο ταλαντωτή μέσω μιας βαθμίδας αναστροφής φάσης.

Ρύζι. 1. Μπλοκ διάγραμμα μιας γεννήτριας ημιτονοειδούς σήματος

Στη συνέχεια, το σήμα πηγαίνει στη συσκευή εξόδου, που αποτελείται από έναν εξασθενητή και μια συσκευή αντιστοίχισης. Ένας εξασθενητής είναι ένας διαιρέτης τάσης με συντελεστή εξασθένησης σήματος που δεν εξαρτάται από τη συχνότητα. Ο εξασθενητής εξόδου αλλάζει την τάση σε βήματα και σε κάθε βήμα (εύρος) πραγματοποιείται ομαλή ρύθμιση σε έναν ενισχυτή ευρείας ζώνης. Ο μετρητής τάσης συνδέεται στην έξοδο του ενισχυτή, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά τον σχεδιασμό του, καθώς σε αυτή την περίπτωση λειτουργεί μόνο σε ένα εύρος τάσης σήματος. Η τάση εξόδου είναι ίση με την τάση του μετρητή πολλαπλασιαζόμενη με τον συντελεστή διαίρεσης του εξασθενητή. Για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της αναλογίας διαίρεσης του εξασθενητή, το φορτίο στην έξοδο του πρέπει να είναι σταθερό (συνήθως 600 Ohms). Εάν η αντίσταση φορτίου διαφέρει από αυτήν την τιμή, αντιστοιχίζεται με τον εξασθενητή χρησιμοποιώντας μια συσκευή ταιριάσματος που αποτελείται από έναν μετασχηματιστή και ένα εσωτερικό φορτίο. Το εσωτερικό φορτίο ενεργοποιείται εάν η αντίσταση φορτίου, λαμβάνοντας υπόψη την αναλογία μετασχηματισμού, υπερβαίνει σημαντικά τα 600 Ohm. Η έξοδος του μετασχηματιστή επιτρέπει επίσης εύκολη συμμετρική έξοδο. Στην τελευταία περίπτωση, το μέσο της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή εξόδου είναι γειωμένο. Όταν κάνετε μετρήσεις, συχνά δεν χρησιμοποιείται η τάση σήματος, αλλά το επίπεδό της σε ντεσιμπέλ, που καθορίζεται από τον τύπο:

U=20 log(U/U 0) (dB).

Ως μηδενική στάθμη λαμβάνεται συχνότερα η τάση U0 που δημιουργεί διασκορπισμένη ισχύ 1 mW σε αντίσταση 600 Ohms. Μερικές φορές μια τάση ίση με ένα βολτ λαμβάνεται ως μηδενική στάθμη.

Τυπικές γεννήτριες σήματος (GSS, ομάδα G4)παράγουν ημιτονοειδή σήματα υψηλής συχνότητας (φορέα) βαθμονομημένα σε συχνότητα, τάση εξόδου και σχήμα, τα οποία μπορούν να προσομοιωθούν τόσο από εσωτερική όσο και από εξωτερική γεννήτρια χαμηλής συχνότητας. Η πηγή της τάσης υψηλής συχνότητας είναι ένας ρυθμιζόμενος αυτοταλαντωτής υψηλής συχνότητας (Εικ. 2), ο οποίος είναι μια γεννήτρια LC ημιτονοειδών ταλαντώσεων.

Ρύζι. 2. Μπλοκ διάγραμμα μιας τυπικής γεννήτριας σήματος

Ο ενισχυτής-διαμορφωτής είναι ένας ενισχυτής υψηλής συχνότητας, ο οποίος στη λειτουργία διαμόρφωσης εκτελεί επίσης τις λειτουργίες ενός διαμορφωτή. Η συσκευή εξόδου αποτελείται από έναν λείο εξασθενητή, μετά ένα βήμα και μερικές φορές έναν απομακρυσμένο διαχωριστή που βρίσκεται στο άκρο του καλωδίου. Η θέση του ομαλού εξασθενητή βαθμονομείται χρησιμοποιώντας μια κλίμακα. Ο μετρητής φέρουσας τάσης και βάθους διαμόρφωσης είναι ένα ηλεκτρονικό βολτόμετρο με ανιχνευτές σήματος υψηλής συχνότητας (HF) και χαμηλής συχνότητας (LF). Η σύνθετη αντίσταση εξόδου του GSS στις περισσότερες περιπτώσεις είναι δεκάδες ohms και ταιριάζει με το καλώδιο.

Γεννήτριες παλμών(GI, ομάδα G5) είναι μια πηγή παλμικών σημάτων συγκεκριμένου σχήματος (τις περισσότερες φορές ορθογώνια). Ένα διάγραμμα ενός τυπικού GI φαίνεται στο Σχ. 3. Ο κύριος ταλαντωτής δημιουργεί τους παλμούς που είναι απαραίτητοι για την εκκίνηση της μονάδας παραγωγής παλμών, καθώς και για την έξοδο παλμών ρολογιού από αυτήν τη συσκευή. Οι αυτόματες γεννήτριες ημιτονοειδών ταλαντώσεων με επακόλουθες γεννήτριες αμφίδρομου περιορισμού ή χαλάρωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κύριος ταλαντωτής. Ο κύριος διαμορφωτής παλμών εκκινείται με ρυθμιζόμενη χρονική καθυστέρηση σε σχέση με την έξοδο του παλμού συγχρονισμού. Η καθυστέρηση του κύριου παλμού σε σχέση με τον παλμό συγχρονισμού χρησιμοποιείται ευρέως στην εφαρμογή των γεννητριών. Έτσι, όταν χρησιμοποιείτε έναν παλμογράφο, ένας παλμός συγχρονισμού ενεργοποιεί τη σάρωση του παλμογράφου και ο κύριος παλμός τροφοδοτείται στο υπό μελέτη κύκλωμα και μέσω αυτού στον παλμογράφο. Σε αυτή την περίπτωση, το μπροστινό άκρο του παλμού φαίνεται καθαρά στην οθόνη του παλμογράφου.

Ρύζι. 3. Μπλοκ διάγραμμα της γεννήτριας παλμών

Η αρχή λειτουργίας της μονάδας παραγωγής παλμών είναι η εξής. Ο παλμός ενεργοποίησης, φθάνοντας στον χαλαρωτή και αναγκάζοντας τον να αναποδογυρίσει, σχηματίζει την αιχμή του παλμού μέτρησης. Ταυτόχρονα, ο παλμός ενεργοποίησης, που διέρχεται από την εσωτερική γραμμή καθυστέρησης ίση με τη διάρκεια του παλμού τ, εφαρμόζεται στην άλλη είσοδο αυτού του χαλαρωτήρα, αναγκάζοντάς τον να κυλήσει στην αρχική του κατάσταση και έτσι να σχηματιστεί η πίσω άκρη του κύριου σφυγμός με διάρκεια τ. Ο ενισχυτής εξόδου είναι ένας ενισχυτής ευρείας ζώνης που παρέχει το απαιτούμενο εύρος των παλμών μέτρησης στην έξοδο. Η συσκευή εξόδου αποτελείται από έναν ανεστραμμένο καταρράκτη φάσης για τη λήψη παλμών εξόδου της απαιτούμενης πολικότητας, έναν ακολουθητή εκπομπού για να εξασφαλίσει μια δεδομένη τιμή της εσωτερικής αντίστασης της γεννήτριας και έναν εξασθενητή. Οι μετρητές πλάτους συνήθως λειτουργούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σύγκρισης με μια τάση αναφοράς.

2.3. Παλμογράφοι καθοδικών ακτίνων.

Ένας παλμογράφος έχει σχεδιαστεί για οπτική παρατήρηση ηλεκτρικών σημάτων και μέτρηση των παραμέτρων τους. Αυτή είναι μια καθολική συσκευή που σας επιτρέπει να μετράτε την τάση, τη συχνότητα, τη διαφορά φάσης, τα χρονικά διαστήματα και άλλες παραμέτρους σήματος. Στο Σχ. Το σχήμα 4 δείχνει το μπλοκ διάγραμμα του παλμογράφου. Η κύρια μονάδα του παλμογράφου είναι ένας καθοδικός σωλήνας, ο οποίος σχηματίζει μια στενή δέσμη ηλεκτρονίων που πέφτει σε μια φωτεινή οθόνη και περιγράφει το σχήμα του υπό μελέτη σήματος, που παρέχεται στις πλάκες κατακόρυφης εκτροπής, με την προϋπόθεση ότι εφαρμόζεται μια γραμμικά μεταβαλλόμενη τάση σε τις οριζόντιες πλάκες εκτροπής, διασφαλίζοντας την κίνηση της δέσμης ηλεκτρονίων στην οριζόντια κατεύθυνση με σταθερή ταχύτητα, δηλαδή ευθέως ανάλογη του χρόνου. Ο σχηματισμός της δέσμης ηλεκτρονίων πραγματοποιείται από έναν διαμορφωτή (M), ο οποίος λειτουργεί αναλογικά με το πλέγμα ελέγχου ενός σωλήνος ηλεκτρονίων και ρυθμίζει τον αριθμό των ηλεκτρονίων στη δέσμη (φωτεινότητα). Οι άνοδοι Α1 και Α2 έχουν σχεδιαστεί για να εστιάζουν τα ηλεκτρόνια στην οθόνη του σωλήνα. Η άνοδος ΑΖ χρησιμεύει για την αύξηση της ταχύτητας των ηλεκτρονίων στη δέσμη, η οποία είναι σημαντική για τη διέγερση του φωσφόρου της οθόνης.

Ρύζι. 4. Μπλοκ διάγραμμα παλμογράφου καθοδικών ακτίνων

Ας εξετάσουμε εν συντομία τη λειτουργία και τον σκοπό των υπολοίπων εξαρτημάτων του παλμογράφου. Το υπό μελέτη σήμα τροφοδοτείται μέσω ενός ομοαξονικού καλωδίου μέσω ενός διαχωριστή εισόδου σε έναν ακόλουθο πομπού, το φορτίο του οποίου είναι μια γραμμή καθυστέρησης (συνήθως ένα κομμάτι καλωδίου). Ο ακόλουθος πομπού έχει υψηλή σύνθετη αντίσταση εισόδου και χαμηλή χωρητικότητα εισόδου, γεγονός που συμβάλλει στην απουσία παραμόρφωσης αδύναμων σημάτων. Λόγω της χαμηλής σύνθετης αντίστασης εξόδου, ταιριάζει με τη χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση της γραμμής καθυστέρησης. Η καθυστέρηση στην άφιξη του σήματος σε σχέση με την έναρξη της σάρωσης καθιστά δυνατή την παρατήρηση του μπροστινού άκρου του σήματος, ειδικά στον τρόπο λειτουργίας της εσωτερικής σάρωσης που ενεργοποιείται από το ίδιο το σήμα όταν φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο. Μετά την ενίσχυση, το σήμα εισέρχεται στις πλάκες κάθετης εκτροπής του σωλήνα, εκτρέποντας τη δέσμη στην οθόνη κατακόρυφα ανάλογα με την τάση του σήματος. Η οριζόντια μετατόπιση της δέσμης, ανάλογη με το χρόνο, πραγματοποιείται από μια τάση πριονιού που παράγεται από τη γεννήτρια σάρωσης και παρέχεται στις πλάκες οριζόντιας εκτροπής. Η λειτουργία εκκίνησης της γεννήτριας σάρωσης μπορεί να είναι σε αναμονή ή περιοδική. Η σάρωση ενεργοποιείται σε κατάσταση αναμονής είτε από εξωτερικό σήμα συγχρονισμού από την είσοδο X (εξωτερική σκανδάλη) είτε από το υπό μελέτη σήμα (εσωτερική σκανδάλη). Στην περιοδική λειτουργία, η γεννήτρια σάρωσης ξεκινά περιοδικά είτε από το δίκτυο είτε λειτουργεί αυτόματα με τη δική της, αλλά ρυθμιζόμενη συχνότητα. Μερικοί παλμογράφοι έχουν έναν ενισχυτή οριζόντιας εκτροπής (ενισχυτής Χ) που μπορεί να συνδεθεί στις πλάκες οριζόντιας εκτροπής αντί για μια γεννήτρια σάρωσης. Σε αυτή την περίπτωση, η οριζόντια εκτροπή της δέσμης γίνεται ανάλογη με την τάση στην είσοδο Χ Αυτό καθιστά δυνατή την απόκτηση στην οθόνη της εξάρτησης του σήματος Υ από το σήμα Χ, για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης των συσκευών. . Οι βοηθητικές συσκευές περιλαμβάνουν βαθμονομητές πλάτους και διάρκειας. Στους παλμογράφους πολλαπλών ακτίνων, ο καθοδικός σωλήνας έχει πολλούς διαμορφωτές δέσμης ηλεκτρονίων, πλάκες οριζόντιας εκτροπής κοινές σε όλες τις δέσμες, αλλά κάθετες πλάκες εκτροπής ξεχωριστές για κάθε δέσμη. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν πολλές είσοδοι Υ και αρκετοί ενισχυτές κατακόρυφης παραμόρφωσης (ανάλογα με τον αριθμό των δεσμών). Αυτοί οι παλμογράφοι σάς επιτρέπουν να σαρώνετε πολλά σήματα ταυτόχρονα. Οι πολυκάναλοι παλμογράφοι έχουν έναν κανονικό σωλήνα μονής δέσμης, μόνο σήματα παρέχονται σε αυτόν εναλλάξ από πολλές εισόδους Υ χρησιμοποιώντας διακόπτη. Οι παλμογράφοι αποθήκευσης διαθέτουν μια συσκευή μνήμης που αποθηκεύει το σήμα και στη συνέχεια το παρέχει στις πλάκες μετά την εφαρμογή του σήματος. Αυτό καθιστά δυνατή την παρατήρηση της σάρωσης σημάτων πολύ μικρής διάρκειας (νανοδευτερόλεπτα) για μεγάλο χρονικό διάστημα (λεπτά).

2.4. Μετρήσεις τάσης και ρεύματος.

Οι μετρήσεις ρεύματος και τάσης είναι θεμελιώδεις κατά την εξέταση διαφόρων συσκευών και την παρακολούθηση της λειτουργίας τους. Ωστόσο, στη ραδιομηχανική, η μέτρηση τάσης είναι κυρίαρχης σημασίας και η μέτρηση ρεύματος χρησιμοποιείται σε αρκετά σπάνιες περιπτώσεις, προσπαθώντας να την αντικαταστήσει μετρώντας την τάση σε μια γνωστή αντίσταση και στη συνέχεια προσδιορίζοντας το ρεύμα σύμφωνα με το νόμο του Ohm. Οι μετρούμενες μεταβλητές τάση και ρεύμα αξιολογούνται με τις ακόλουθες παραμέτρους (Εικ. 5): πλάτος, μέσος όρος, μέσος όρος διορθωμένος και ενεργός (αποτελεσματικός) τιμές.

Ρύζι. 5. Παράμετροι τάσης AC

Το πλάτος (τιμή κορυφής) U m ορίζεται ως η μεγαλύτερη τιμή τάσης σε μια περίοδο. Για μια τάση που είναι ασύμμετρη ως προς το μηδέν, εισάγονται οι έννοιες των αποκλίσεων κορυφής προς τα πάνω U m+ και προς τα κάτω U m-. Η μέση τιμή της εναλλασσόμενης τάσης U avg είναι η σταθερή συνιστώσα της:

.

Η μέση διορθωμένη τιμή του Ust ορίζεται ως η σταθερή συνιστώσα της τάσης μετά την ανόρθωση πλήρους κύματος:

.

Η πραγματική ή η ενεργός τιμή του Ueff εκτιμάται από τη μέση τιμή ρίζας της μετρούμενης τάσης:

.

Ο νόμος της μεταβολής της τάσης αντιστοιχεί σε ορισμένες ποσοτικές σχέσεις μεταξύ των U m, U st, U eff, που υπολογίζονται από τους συντελεστές πλάτους K a = U m / U eff και σχήματος K f = U eff / U eff. Άρα, για αρμονική τάση K a = 1,41, K f = 1,11.

Ορθογώνια ταλαντωτική τάση - μαίανδρος - χωρίς σταθερή συνιστώσα χαρακτηρίζεται ως K a = K f = 1. Εάν η ισχύς της μετρούμενης τάσης και ρεύματος είναι αρκετά μεγάλη, μπορούν να μετρηθούν με όργανα του μαγνητοηλεκτρικού συστήματος σε συνδυασμό με πρόσθετες συσκευές. Έτσι, το συνεχές ρεύμα και η μέση τιμή του εναλλασσόμενου ρεύματος (και της τάσης) μπορούν να μετρηθούν απευθείας από μια μαγνητοηλεκτρική συσκευή.

Η μέση διορθωμένη τιμή μετράται χρησιμοποιώντας συσκευές μαγνητοηλεκτρικού συστήματος σε συνδυασμό με ανορθωτή διόδου τύπου γέφυρας.

Ρύζι. 6. Θερμοηλεκτρικός μετατροπέας

Οι ενεργές τιμές των ρευμάτων και των τάσεων μετρώνται από συσκευές ενός μαγνητοηλεκτρικού συστήματος με θερμοηλεκτρικούς μετατροπείς, οι οποίοι είναι ένας συνδυασμός ενός θερμοστοιχείου και ενός θερμαντήρα μέσω του οποίου ρέει ρεύμα (Εικ. 6). Ο θερμαντήρας 1 συνδέεται με την λειτουργική (ζεστή) διασταύρωση του θερμοστοιχείου. Μια μαγνητοηλεκτρική συσκευή συνδέεται με τους μη λειτουργικούς (κρύους) κόμβους. Λόγω της θερμικής αδράνειας του θερμαντήρα, μπορεί να υποτεθεί ότι η θερμοκρασία του σε σταθερή κατάσταση πρακτικά δεν αλλάζει όταν αλλάζει η στιγμιαία ισχύς, έτσι ώστε η συσκευή να μετρά την πραγματική τιμή του ρεύματος. Ο θερμικός μετατροπέας τοποθετείται συχνά σε κενό για να μειώσει τη μεταφορά θερμότητας και να αυξήσει την ευαισθησία. Το εύρος συχνοτήτων (έως 200 MHz) περιορίζεται από την χωρητικότητα της συσκευής σε σχέση με τη γείωση, τη δική της αυτεπαγωγή και το φαινόμενο του δέρματος στον θερμαντήρα.

Ηλεκτρονικά βολτόμετρα(B2 - συνεχές ρεύμα, B3 - εναλλασσόμενο ρεύμα, B4 - παλμικό, B5 - ευαίσθητο στη φάση, B6 - επιλεκτικό, B7 - καθολικό).

Προκειμένου να αυξηθεί η ευαισθησία και να επεκταθεί το εύρος των μετρούμενων τιμών τάσης, έχουν αναπτυχθεί ειδικές συσκευές - ηλεκτρονικά βολτόμετρα. Σύμφωνα με τη μετρούμενη παράμετρο, διακρίνονται βολτόμετρα τιμής πλάτους (κορυφή), μέση (σταθερή τάση), μέσες διορθωμένες και ενεργές τιμές. Τα ηλεκτρονικά βολτόμετρα έχουν υψηλή αντίσταση εισόδου, που φτάνει τα 10 MOhm, έχουν ευρύ φάσμα συχνοτήτων έως 1-3 GHz και είναι σε θέση να αντέχουν βαριά φορτία. Τυπικά μπλοκ διαγράμματα ηλεκτρονικών βολτόμετρων φαίνονται στο Σχ. 7. Η συσκευή εισόδου των ηλεκτρονικών βολτόμετρων αποτελείται από έναν ακολούθο εκπομπού, που είναι τοποθετημένος συνήθως σε έναν απομακρυσμένο αισθητήρα για να μειώνει την επίδραση των καλωδίων στις υψηλές συχνότητες, και έναν εξασθενητή, ο οποίος είναι ένας διαιρέτης τάσης με αντίσταση.

Ρύζι. 7. Μπλοκ διαγράμματα ηλεκτρονικών βολτόμετρων:

α) εναλλασσόμενη τάση. β) σταθερή τάση.

γ) εναλλασσόμενη και άμεση τάση

Οι ενισχυτές στα ηλεκτρονικά βολτόμετρα έχουν σχεδιαστεί για να αυξάνουν την ευαισθησία κατά τη μέτρηση χαμηλών τάσεων. Για να αυξηθεί η σταθερότητα του κέρδους του ενισχυτή και να μειωθεί η μη γραμμική παραμόρφωση, χρησιμοποιείται συνήθως ένας ενισχυτής πολλαπλών σταδίων που καλύπτεται από αρνητική ανάδραση.

Ο ανιχνευτής βολτόμετρου έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει τη μετρούμενη τάση σε σταθερή ή παλμική μορφή, μετρούμενη από μαγνητοηλεκτρική συσκευή. Ανάλογα με τον νόμο μετασχηματισμού, οι ανιχνευτές χωρίζονται σε ανιχνευτές κορυφής (πλάτους), ανιχνευτές αποτελεσματικής τιμής και ανιχνευτές μέσης διορθωμένης τιμής.

Ρύζι. 8. Κύκλωμα ανιχνευτή αιχμής και γράφημα τάσης

Στον ανιχνευτή αιχμής, οι παράμετροι του κυκλώματος (Εικ. 8) επιλέγονται έτσι ώστε η σταθερά χρόνου φόρτισης του πυκνωτή τ 3 = R i * C (R i είναι η εσωτερική αντίσταση της διόδου) να είναι πολύ μικρότερη από τη σταθερά του κυκλώματος εκφόρτισης τ p = R * C, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από την τάση εισόδου της περιόδου ταλάντωσης: τ r >>T. Ως αποτέλεσμα, μετά από αρκετές περιόδους ταλάντωσης, ο πυκνωτής θα φορτιστεί σε τάση U c με μέση τιμή U cf κοντά στην τιμή πλάτους U m .

Ο ανιχνευτής πραγματικής τιμής πρέπει να έχει ένα χαρακτηριστικό τετραγωνικού ρεύματος-τάσης.

Ρύζι. 9. Σχέδιο τετραγωνικού ανιχνευτή με τμηματική ομαλή προσέγγιση του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης

Σχεδόν όλα τα ενεργά στοιχεία έχουν ένα τετραγωνικό τμήμα του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης: λαμπτήρες, τρανζίστορ, δίοδοι. Ωστόσο, το μήκος αυτού του τμήματος είναι μικρό. Για να το αυξήσουμε, χρησιμοποιείται τμηματικά ομαλή προσέγγιση μιας παραβολικής καμπύλης σε τομές Κ, καθεμία από τις οποίες παρέχεται από την αρχική τετραγωνική τομή ενός δεδομένου ενεργού στοιχείου. Στο Σχ. Το σχήμα 9 δείχνει ένα διάγραμμα ενός τέτοιου ανιχνευτή. Ο αριθμός των τμημάτων προσέγγισης αντιστοιχεί στον αριθμό των αλυσίδων διόδου στις οποίες εφαρμόζεται σταδιακά αυξανόμενη αντίστροφη τάση πόλωσης (E cm) σε κάθε επόμενη δίοδο, η οποία προκαλεί το άνοιγμα καθεμιάς από αυτές στην είσοδο Uin >E cm.

Ρύζι. 10. Κύκλωμα του ανιχνευτή μέσης διορθωμένης τιμής

Ο ανιχνευτής με ανόρθωση μέσου όρου είναι ένας ανορθωτής πλήρους κύματος, που συνήθως συναρμολογείται χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα γέφυρας (Εικ. 10). Προκειμένου το ρεύμα σε αυτόν τον ανιχνευτή να είναι ανάλογο με τη μέση ανορθωμένη τιμή της μετρούμενης τάσης, είναι απαραίτητο το πλάτος της τάσης εισόδου που παρέχεται στις διόδους να υπερβαίνει σημαντικά το τετραγωνικό τμήμα του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης της διόδου, δηλ. η ανίχνευση να είναι γραμμική και όχι τετραγωνική. Ας δούμε μερικούς ειδικούς τύπους βολτόμετρων.

Επιλεκτικό (επιλεκτικό) ηλεκτρονικό βολτόμετροσχεδιασμένο για τη μέτρηση ημιτονοειδούς τάσης ορισμένης (επιλεγμένης) συχνότητας στο φάσμα άλλων συχνοτήτων. Η αρχή λειτουργίας ενός τέτοιου βολτόμετρου βασίζεται στην απομόνωση της τάσης της επιθυμητής συχνότητας από το φάσμα άλλων συχνοτήτων, στην ενίσχυση και περαιτέρω μέτρηση της τάσης της επιλεγμένης συχνότητας.

Ψηφιακά βολτόμετρα.

Η χρήση ψηφιακής ανάγνωσης αυξάνει την ταχύτητα και την ακρίβεια της μέτρησης και σας επιτρέπει να αυτοματοποιήσετε τη διαδικασία μέτρησης. Η κύρια μονάδα των ψηφιακών οργάνων είναι ένας μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό, ο οποίος μετατρέπει μια συνεχή μετρούμενη τιμή σε ψηφιακό κωδικό. Ας εξετάσουμε το μπλοκ διάγραμμα ενός ψηφιακού βολτόμετρου με μετατροπέα χρόνου-παλμού (Εικ. 11).

Ρύζι. 11. Μπλοκ διάγραμμα ψηφιακού βολτόμετρου

Στην αρχή του κύκλου μέτρησης, ένας παλμός από τη συσκευή ελέγχου μηδενίζει τον ηλεκτρονικό μετρητή και ξεκινά το γραμμικά μεταβαλλόμενο κύκλωμα γεννήτριας τάσης, ανοίγοντας ταυτόχρονα το ηλεκτρονικό κλειδί. Από τη στιγμή που ανοίγει το ηλεκτρονικό κλειδί, λαμβάνονται παλμοί μέτρησης με συχνότητα επανάληψης f από τη γεννήτρια παλμών μέτρησης στην είσοδο του ηλεκτρονικού μετρητή μέσω του ηλεκτρονικού κλειδιού. Μια γραμμικά μεταβαλλόμενη τάση παρέχεται σε μια από τις εισόδους της συσκευής σύγκρισης, η δεύτερη είσοδος της οποίας λαμβάνει τη μετρούμενη τάση. Η συσκευή σύγκρισης, τη στιγμή της ισότητας της μετρούμενης και γραμμικά μεταβαλλόμενης τάσης, παράγει έναν παλμό που κλείνει το ηλεκτρονικό κλειδί. Έτσι, η μετρούμενη τάση θα είναι ανάλογη με το χρονικό διάστημα Dt λειτουργίας του ηλεκτρονικού κλειδιού και, κατά συνέπεια, με τον αριθμό των παλμών μέτρησης που καταγράφονται από τον ηλεκτρονικό μετρητή. Με μεγάλο αριθμό παλμών μέτρησης (υψηλής συχνότητας), η ακρίβεια μέτρησης της τάσης θα είναι υψηλή.

2.5. Μέτρηση συχνότητας.

Η μέτρηση συχνότητας είναι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που επιλύονται στα ραδιοηλεκτρονικά, αφού αφενός η συχνότητα είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του σήματος και αφετέρου η τεχνική μέτρησης της συχνότητας είναι η πιο ακριβής σε σύγκριση με την τεχνική για τη μέτρηση οποιασδήποτε άλλης ποσότητας, η οποία ήταν η προϋπόθεση για τη μείωση των μετρήσεων άλλων φυσικών μεγεθών σε μετρήσεις συχνότητας και χρονικών διαστημάτων. Έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι μέτρησης της συχνότητας: γέφυρα, φόρτιση και εκφόρτιση πυκνωτών, συντονισμός, ετεροδύνη, ηλεκτρονική μέτρηση.

R 3 /R 4 =(R 1 +1/(iω 0 C 1))/(1/ R 2 + iω 0 C 2) -1 ή R 3 /R 4 = R 1 /R 2 +C 1 / C 2 +i(R 1 ω 0 C 2 -1/(R 2 ω 0 C)).

Εξισώνοντας το πραγματικό και το φανταστικό μέρος, παίρνουμε

R 1 / R 2 + C 2 / C 1 = R 3 / R 4 και R 1 ω 0 C 2 -1 / (R 2 ω 0 C 1) = 0.

Από τη δεύτερη ισότητα προσδιορίζεται η συχνότητα στην οποία επέρχεται η ισορροπία της γέφυρας:

ω 0 =1/(R 1 R 2 C 2 C 1) 1/2.

Ρύζι. 12. Κύκλωμα γέφυρας Wien για μέτρηση συχνότητας

Η κατάσταση ισορροπίας της γέφυρας R 1 R 2 καθορίζεται στην ελάχιστη ένδειξη της διάταξης δείκτη (ID) όταν αλλάζει η τιμή των αντιστάσεων R 1 R 2 και των χωρητικοτήτων C 1 C 2. Συνήθως R 1 =R 2 =R, C 1 =C 2 =C, ω 0 =1/(RC), οι τιμές των R και C βαθμονομούνται σε τιμές συχνότητας και τα R 1 και R 2 αλλάζουν ταυτόχρονα και είναι ομαλά ρυθμιζόμενο και τα C 1 και C 2 είναι πολλαπλασιαστές για την κλίμακα συχνότητας με ταυτόχρονο άλμα.

Μέθοδος φόρτισης και εκφόρτισης πυκνωτήβασίζεται στη μέτρηση του μέσου ρεύματος φόρτισης ή εκφόρτισης ενός πυκνωτή, το οποίο, σε σταθερή τάση της πηγής σήματος, είναι ανάλογο της συχνότητάς του (Εικ. 13). Ένας περιοριστικός ενισχυτής ενισχύει τα ασθενή σήματα και περιορίζει τα ισχυρά σήματα σε ένα ορισμένο πλάτος U 0, το ίδιο για όλα τα σήματα. Η σταθερά χρόνου φόρτισης για τον πυκνωτή C επιλέγεται να είναι πολύ μικρότερη από τη μισή περίοδο της τάσης εισόδου, έτσι ώστε ο πυκνωτής να έχει χρόνο να εκφορτιστεί ακόμη και στις υψηλότερες συχνότητες.

Ρύζι. 13. Σχέδιο περιοδικής φόρτισης και εκφόρτισης ενός πυκνωτή

Η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας επαναφόρτισης είναι Q =СU 0. Έτσι, η μέση τιμή του ρεύματος i=fQ=cfU 0 που διέρχεται από τη δίοδο και τη μαγνητοηλεκτρική συσκευή είναι ανάλογη της συχνότητας. Οι μετρητές συχνότητας αυτού του τύπου λειτουργούν στην περιοχή από δεκάδες hertz έως μονάδες megahertz. Η μετάβαση από το όριο στο όριο επιτυγχάνεται με την αλλαγή της χωρητικότητας.

Ρύζι. 14. Κυματόμετρο συντονισμού:

α) μπλοκ διάγραμμα. β) ταλαντωτικό σύστημα με κύκλωμα. γ) ομοαξονικό αντηχείο

Κυματόμετρο συντονισμούβασίζεται στην απόκτηση του φαινομένου του συντονισμού σε μια μετρούμενη συχνότητα σε ένα συντονιζόμενο ταλαντευτικό σύστημα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε υψηλές και υπερυψηλές συχνότητες, ξεκινώντας από τα 50 kHz. Σε συχνότητες έως εκατοντάδες megahertz, χρησιμοποιούνται κυκλώματα συντονισμού με αθροιστικές παραμέτρους και σε υψηλότερες συχνότητες χρησιμοποιούνται συντονιστές ή τμήματα ομοαξονικού καλωδίου. Η κατάσταση συντονισμού καθορίζεται από μια μαγνητοηλεκτρική συσκευή με βάση τη μέγιστη τάση. Η τιμή της μετρούμενης συχνότητας διαβάζεται από την κλίμακα του πυκνωτή. Σε έναν ομοαξονικό συντονιστή, το μήκος κύματος καθορίζεται από τη μηχανική κίνηση του εμβόλου. Η συνθήκη συντονισμού είναι l=(kλ)/2, όπου k είναι ακέραιος. Ο συντελεστής ποιότητας ενός ομοαξονικού συντονιστή είναι 10 3 -10 4.

Ετεροδύναμος συχνόμετροβασίζεται στη σύγκριση της μετρούμενης συχνότητας με τη γνωστή συχνότητα ενός ρυθμιζόμενου βαθμονομημένου ταλαντωτή (ετερόδυνη).

Ρύζι. 15. Μπλοκ διάγραμμα ετερόδυνου μετρητή συχνότητας

Κατά τη μέτρηση, ο μείκτης λαμβάνει την τάση της μετρούμενης συχνότητας από τη συσκευή εισόδου και την τάση από τον τοπικό ταλαντωτή μεταβλητής συχνότητας. Με την αλλαγή της συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή, επιτυγχάνουμε την εμφάνιση μηδενικών παλμών στην έξοδο, που καταγράφονται από έναν δείκτη (τηλέφωνα ή ένδειξη κλήσης). Η λήψη μηδενικών παλμών στην έξοδο υποδηλώνει ότι η μετρούμενη συχνότητα είναι ίση με την τοπική συχνότητα ταλαντωτή, η οποία καθορίζεται στην κλίμακα. Για τη βαθμονόμηση της κλίμακας του τοπικού ταλαντωτή, χρησιμοποιείται ένας ταλαντωτής χαλαζία, η τάση από την έξοδο του οποίου τροφοδοτείται στον μείκτη. Η συχνότητα του τοπικού ταλαντωτή ρυθμίζεται ίση με τη συχνότητα του ταλαντωτή χαλαζία (ή των αρμονικών του) με προσαρμογή χρησιμοποιώντας πυκνωτές συντονισμού.

Ηλεκτρονικός μετρητής συχνοτήτων.

Τυπικά, το κύκλωμα της συσκευής (Εικ. 16) είναι κατασκευασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η απευθείας μέτρηση τόσο της συχνότητας όσο και της περιόδου των ταλαντώσεων.

Ρύζι. 16. Μπλοκ διάγραμμα ψηφιακού συχνόμετρου

Κατά τη μέτρηση της συχνότητας f x, εφαρμόζεται μια τάση άγνωστης συχνότητας στην είσοδο 1. Η συσκευή εισόδου είναι ένας διαιρέτης τάσης και ένας ενισχυτής ευρείας ζώνης για την ενίσχυση της τάσης σε μια τιμή επαρκή για τη λειτουργία της συσκευής διαμόρφωσης. Η συσκευή διαμόρφωσης μετατρέπει την ημιτονοειδή τάση σε ορθογώνιους παλμούς με απότομες ακμές, σταθερό πλάτος και συχνότητα ίση με τη συχνότητα του σήματος. Αυτοί οι παλμοί αποστέλλονται μέσω ενός ηλεκτρονικού κλειδιού σε έναν ηλεκτρονικό μετρητή. Από την άλλη πλευρά, το ηλεκτρονικό κλειδί λαμβάνει μέσω της συσκευής ελέγχου παλμούς βαθμονομημένων χρονικών διαστημάτων διάρκειας Δt, οι οποίοι σχηματίζονται από διαιρέτες συχνότητας δέκα ημερών από ταλαντώσεις υψηλής σταθερότητας συχνότητας που παράγονται από έναν ταλαντωτή χαλαζία. Αυτοί οι παλμοί ανοίγουν το ηλεκτρονικό κλειδί για ένα χρόνο Δt, κατά τον οποίο παλμοί μέτρησης της μετρούμενης συχνότητας παρέχονται στον ηλεκτρονικό μετρητή. τα τελευταία καταμετρώνται και εμφανίζονται σε μια ψηφιακή συσκευή ανάγνωσης με τη μορφή ένδειξης f x =n/Δt. Κατά τη μέτρηση της περιόδου ταλάντωσης, μια τάση άγνωστης συχνότητας παρέχεται στην είσοδο 2 και στη συνέχεια στη διάταξη διαμόρφωσης, η οποία δημιουργεί χρονικά διαστήματα Δt=T x, κατά τα οποία η συσκευή ελέγχου ανοίγει το ηλεκτρονικό κλειδί. Οι παλμοί μέτρησης σε αυτή την περίπτωση είναι ορθογώνιοι παλμοί βαθμονομημένοι στο χρόνο, που λαμβάνονται στη συσκευή διαμόρφωσης μετά από προκαταρκτικό πολλαπλασιασμό της συχνότητας ενός εξαιρετικά σταθερού ταλαντωτή χαλαζία. Ο αριθμός αυτών των παλμών που φθάνουν στον ηλεκτρονικό μετρητή κατά τη διάρκεια του χρόνου Δt θα είναι ανάλογος με την περίοδο της άγνωστης συχνότητας T x =n/f. Όσο μεγαλύτερη είναι η περίοδος, δηλαδή όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα του σήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της μέτρησης της περιόδου, ενώ όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα του σήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της μετρούμενης συχνότητας στην είσοδο 1.

2.6. Μέτρηση διαφοράς φάσης.

Η μέτρηση της διαφοράς φάσης μεταξύ δύο αρμονικών τάσεων της ίδιας συχνότητας χρησιμοποιείται ευρέως στη ραδιοηλεκτρονική κατά τη μελέτη διαφόρων δικτύων τεσσάρων τερματικών. Ας δούμε μερικές μεθόδους για τη μέτρηση των διαφορών φάσης. Οι παλμογραφικές μέθοδοι παρουσιάζονται ξεκάθαρα στο Σχ. 17.

Ρύζι. 17. Ταλαντογραφικές μέθοδοι μέτρησης διαφορών φάσης:

α) σάρωση και των δύο σημάτων σε παλμογράφο δύο ακτίνων (δύο καναλιών) Δφ=2π Δt/T;

β) χρήση σχημάτων Lissajous με το ίδιο κέρδος σε X και Y (μονοκάναλος παλμογράφος με ενισχυτή στο X), sinφ=h/H, tg(φ/2)=b/a,

όπου a και b είναι ο κύριος και ο δευτερεύων ημιάξονες της έλλειψης

Μέθοδος σύγκρισηςσυνίσταται στη σύγκριση της μετρούμενης μετατόπισης φάσης στην έξοδο του τετραπόλου δοκιμής με τη μετατόπιση φάσης ενός βαθμονομημένου μετατοπιστή φάσης, που τροφοδοτείται από μια μοναδική πηγή αρμονικών ταλαντώσεων (Εικ. 18).

Ρύζι. 18. Μπλοκ διάγραμμα μετρητή μετατόπισης φάσης με τη μέθοδο της αντιστάθμισης

Η τάση που διήλθε από το υπό μελέτη δίκτυο δύο ακροδεκτών και η ίδια τάση που πέρασε από τον βαθμονομημένο μετατροπέα φάσης και τον ρυθμιστή πλάτους, τροφοδοτούνται στη μονάδα αντιστάθμισης, η οποία είναι ένας συμβατικός διαφορικός μετασχηματιστής. Όταν οι τάσεις εισόδου είναι ίσες σε φάση και πλάτος, η τάση στην έξοδο της μονάδας αντιστάθμισης είναι μηδέν, όπως αποδεικνύεται από τις μηδενικές ενδείξεις του δείκτη τάσης. Η μετατόπιση φάσης καθορίζεται από την κλίμακα του μετατοπιστή φάσης, η εξασθένηση του σήματος στο τετράπολο καθορίζεται από την κλίμακα του ρυθμιστή πλάτους.

Ψηφιακή μέθοδος (μέθοδος διακριτής μέτρησης)βασίζεται στη μέτρηση του αριθμού των παλμών μέτρησης μιας βαθμονομημένης συχνότητας κατά τη διάρκεια ενός χρόνου Δt=T Δφ/2π, ανάλογο της μετατόπισης φάσης.

Ρύζι. 19. Μπλοκ διάγραμμα ψηφιακού φασόμετρου

Οι διαμορφωτές μετατρέπουν τις αρμονικές ταλαντώσεις, μεταξύ των οποίων πρέπει να μετρηθεί η μετατόπιση φάσης, σε μονοπολικούς παλμούς με αιχμηρά άκρα, η πρόσθια ακμή των οποίων αντιστοιχεί στις στιγμές που οι αρμονικές ταλαντώσεις διέρχονται από το μηδέν. Η συσκευή ελέγχου ανοίγει το ηλεκτρονικό κλειδί για το χρόνο μετατόπισης Δt μεταξύ παλμών από διαφορετικές εισόδους και ο μετρητής μετρά τον αριθμό των παλμών που πέρασαν κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου.

Σημειώστε ότι κατά τη μέτρηση της διαφοράς φάσης σε υψηλές και υπερυψηλές συχνότητες, η συχνότητα μειώνεται πρώτα χρησιμοποιώντας έναν ετεροδύναμο μετατροπέα που έχει δύο πανομοιότυπους μείκτες και έναν κοινό τοπικό ταλαντωτή (Εικ. 20). Στη συνέχεια, στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, η διαφορά φάσης μετράται χρησιμοποιώντας μία από τις μεθόδους που συζητήθηκαν παραπάνω.

Ρύζι. 20. Κύκλωμα μετατροπής συχνότητας

Η μετατόπιση φάσης των τάσεων στην έξοδο του μείκτη είναι ίδια με τις τάσεις εισόδου:

U 1 = U 1 sin[(ω-ω r)t+φ 1 -φ r ]; U 2 = U 2 sin[(ω-ω r)t+φ 2 -φ r ].

2.7. Αναλυτές φάσματος.

Οι αναλυτές φάσματος έχουν σχεδιαστεί για οπτική παρατήρηση του φάσματος σήματος. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι αναλυτές φάσματος διαδοχικής ανάλυσης έχουν δύο δομικά κυκλώματα: ένα κύκλωμα συντονισμού φίλτρου και ένα κύκλωμα υπερετερόδυνης.

Σε αναλυτή φάσματος με ρυθμιζόμενο φίλτροτο φάσμα του υπό μελέτη σήματος προβάλλεται με αυτόματη ρύθμιση του φίλτρου, απομόνωση των στοιχείων του φάσματος, ανίχνευση, ενίσχυση και παρατήρηση στη βρύση CRT (Εικ. 21).

Ρύζι. 21. Αναλυτής φάσματος με ρυθμιζόμενο φίλτρο

Το φίλτρο ρυθμίζεται αλλάζοντας την τάση σάρωσης, με αποτέλεσμα η εικόνα του φάσματος στην οθόνη να αποδεικνύεται ακίνητη. Το μειονέκτημα του συστήματος είναι το στενό εύρος του.

Κύκλωμα υπερετερόδυνης(Εικ. 22) παρέχει ηλεκτρικό συντονισμό σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Η αρχή λειτουργίας του συνοψίζεται σε μια γραμμική διαδοχική μεταφορά του φάσματος του υπό μελέτη σήματος στην περιοχή ενδιάμεσης συχνότητας και μετακίνηση του σε σχέση με τη μέση συχνότητα συντονισμού του φίλτρου. Σε αυτή την περίπτωση, το φίλτρο συντονίζεται πάντα στην ενδιάμεση συχνότητα και η διαδοχική κίνηση του φάσματος σήματος επιτυγχάνεται αλλάζοντας τη συχνότητα του τοπικού ταλαντωτή, ο οποίος είναι μια γεννήτρια συχνότητας σάρωσης (SWG), που ελέγχεται από την τάση του σάρωσης γεννήτρια. Κατά την περίοδο αιώρησης της κύριας γεννήτριας συχνότητας, το φάσμα του υπό μελέτη σήματος παρατηρείται στην οθόνη CRT με τη μορφή φωτεινών γραμμών, καθεμία από τις οποίες είναι ανάλογη με τη μέση ισχύ για μια δεδομένη αρμονική του φάσματος του σήματος υπό μελέτη.

Ρύζι. 22. Κύκλωμα αναλυτή φάσματος τύπου υπερετερόδυνης

2.8. Μετρητές χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας (χαρακτηριστικοί μετρητές).

Η χρήση χαρακτήρων καθιστά δυνατή την αντικατάσταση της μάλλον χρονοβόρας και εντατικής εργασίας διαδικασίας λήψης χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας σημείο προς σημείο χρησιμοποιώντας γεννήτρια μέτρησης και βολτόμετρο με άμεση παρατήρηση του χαρακτηριστικού πλάτους-συχνότητας (AFC) στην οθόνη του ένας καθοδικός σωλήνας. Το πλεονέκτημα των ανιχνευτών καμπύλης είναι ιδιαίτερα εμφανές όταν χρησιμοποιούνται για συντονισμό τετραπολικών δικτύων, καθώς το αποτέλεσμα της αλλαγής ορισμένων παραμέτρων κατά τη διαδικασία εγκατάστασης είναι άμεσα ορατό στην οθόνη ανίχνευσης καμπυλών αλλάζοντας το σχήμα του χαρακτηριστικού πλάτους-συχνότητας.

Ρύζι. 23. Διάγραμμα κυκλώματος μετρητή χαρακτηριστικών πλάτους-συχνότητας

Η αιώρηση συχνότητας του αυτο-ταλαντωτή πραγματοποιείται συνήθως χρησιμοποιώντας ένα varicap ή μαγνητικό διαμορφωτή. Δεδομένου ότι η συσκευή καλύπτει ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων, ορισμένοι κόμβοι στο μετρητή κατασκευάζονται σύμφωνα με την αρχή της μετατροπής συχνότητας - δύο σήματα παρέχονται στον μείκτη: το ένα από μια γεννήτρια εύρους, το άλλο από μια γεννήτρια διαμορφωμένης συχνότητας (FMO) . Στην έξοδο του μίκτη, τα χαμηλοπερατά φίλτρα επιλέγουν μια διαφορά συχνότητας με την ίδια αιώρηση όπως στο MFC. Από τον διακόπτη, το διαμορφωμένο σήμα συχνότητας τροφοδοτείται σε έναν ευρυζωνικό ενισχυτή με σύστημα αυτόματου ελέγχου απολαβής (AGC), όπου ενισχύεται σε τάση 1 V και στη συνέχεια τροφοδοτείται μέσω ενός εξασθενητή στο υπό μελέτη δίκτυο τεσσάρων θυρών . Από την έξοδο του τετραπόλου το σήμα πηγαίνει στην κεφαλή του ανιχνευτή και μετά την ανίχνευση στον ενισχυτή κατακόρυφης εκτροπής του CRT. Δεδομένου ότι η οριζόντια σάρωση του σωλήνα πραγματοποιείται ταυτόχρονα με τη διαμόρφωση (αιώρηση) της συχνότητας του αυτοταλαντωτή, η απόκριση συχνότητας του υπό μελέτη τετραπόλου αναπαράγεται στην οθόνη.

Για τη βαθμονόμηση της συχνότητας, μπορούν να σχηματιστούν σημάδια συχνότητας στο κύκλωμα, τα οποία σχηματίζονται στο μπλοκ σήμανσης ως αποτέλεσμα μηδενικών παλμών μεταξύ του εύρους συχνοτήτων και των αρμονικών των βαθμονομημένων συχνοτήτων: 0,1; 0,5; 1; 5 MHz.

2.9. Μέτρηση παραμέτρων στοιχείων ραδιοκυκλώματος (R, L, C, tgδ=1/Q)

Μέθοδος βολτόμετρο-αμπερόμετροδεν απαιτεί ειδικές συσκευές (Εικ. 24).

Ρύζι. 24. Σχέδιο μέτρησης σύνθετης αντίστασης με τη μέθοδο βολτόμετρου-αμπερόμετρου

Όταν το κύκλωμα τροφοδοτείται από πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος με συχνότητα f, η μονάδα σύνθετης αντίστασης μπορεί να προσδιοριστεί:

,

όπου R U είναι η εσωτερική αντίσταση του βολτόμετρου. Το ενεργό μέρος της αντίστασης προσδιορίζεται με μέτρηση σε σταθερή τάση. Μετά από αυτό, μπορεί να υπολογιστεί το αντιδραστικό μέρος της αντίστασης. Συνήθως χρησιμοποιούνται ένα ηλεκτρονικό βολτόμετρο και ένα θερμοηλεκτρικό αμπερόμετρο. Όταν είναι ενεργοποιημένος ως πυκνωτής ή επαγωγέας, γνωρίζοντας τη συχνότητα f της γεννήτριας τροφοδοσίας, μπορείτε να προσδιορίσετε τα L και C: 1) X c =1/(ωC)=U/I και C=I/wU, 2) X L = ωL=U/ I και L=U/wI.

Μέθοδοι γέφυραςχρησιμοποιούνται στο εύρος χαμηλής ραδιοσυχνότητας και επιτρέπουν την επίτευξη της υψηλότερης ακρίβειας στις μετρήσεις σύνθετης αντίστασης. Ο δείκτης ισορροπίας πρέπει να έχει υψηλή αντίσταση ώστε να μην επηρεάζει τη λειτουργία της γέφυρας. Ένας τέτοιος δείκτης μπορεί να είναι ένας ηλεκτρονικός παλμογράφος ή ένα βολτόμετρο. Η ισορροπία της γέφυρας συμβαίνει υπό την προϋπόθεση

Z 1 Z 3 e i(φ1+φ3) = Z 2 Z 4 e i(φ2+φ4) ,

ως εκ τούτου Z 1 Z 3 = Z 2 Z 4; φ1+φ3= φ2+φ4. Αν πάρουμε ως τη μετρούμενη αντίσταση και ως την υποδειγματική αντίσταση, τότε στη γέφυρα AC για να επιτευχθεί ισορροπία πρέπει να υπάρχουν δύο ρυθμίσεις: η μονάδα της παραδειγματικής αντίστασης Z 2 και το όρισμά της φ 2. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι αυτές οι παράμετροι διασυνδέονται κατά τη ρύθμιση. Επομένως, η γέφυρα πρέπει να εξισορροπηθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της διαδοχικής προσέγγισης, ενώ ταυτόχρονα ρυθμίζει τα ενεργά και τα αντιδραστικά στοιχεία.

Ρύζι. 25. Κύκλωμα γέφυρας AC

Με μέθοδο συντονισμούμπορείτε να μετρήσετε την επαγωγή, τη χωρητικότητα, την αντίσταση απωλειών σε αυτά, καθώς και τα ενεργά και αντιδραστικά στοιχεία της μιγαδικής αντίστασης οποιουδήποτε δικτύου δύο τερματικών. Δεδομένου ότι σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις, κατά τον προσδιορισμό των παραπάνω παραμέτρων, είναι απαραίτητο να μετρηθεί ο παράγοντας ποιότητας του ισοδύναμου κυκλώματος, τέτοιες συσκευές ονομάζονται μετρητές παραγόντων ποιότητας ή κουμέτρα.

Ρύζι. 26. Σχηματικό διάγραμμα του μετρητή

Μια ορισμένη βαθμονομημένη τάση U 1 από μια γεννήτρια με μεγάλο εύρος συχνοτήτων εισάγεται σε ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα σειράς μέτρησης, που αποτελείται από έναν τυπικό (L 0 R 0) ή μετρημένο (L x R x) επαγωγέα και έναν τυπικό βαθμονομημένο μεταβλητό πυκνωτή C 0 . Η αντίσταση R 1 πολύ μικρής τιμής έχει ρυθμιστεί για να μειώσει την αντίσταση της πηγής ώστε να μην αλλοιωθούν οι παράμετροι του κυκλώματος. Κατά τη σύνδεση του μετρούμενου πηνίου επαγωγής L x R x, το kumeter σάς επιτρέπει να μετράτε απευθείας τον παράγοντα ποιότητας του κυκλώματος L x R x C 0: Q = U c / U 1. Ως αποτέλεσμα, ένα βολτόμετρο που μετρά το U c συνήθως βαθμονομείται ως προς τον παράγοντα ποιότητας. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο πυκνωτής μοντέλου και η αντίσταση R 1 έχουν πολύ μικρές απώλειες, ο συντελεστής ποιότητας που βρέθηκε του κυκλώματος θα είναι ίσος με τον παράγοντα ποιότητας του πηνίου. Με συντονισμό στο κύκλωμα, σημειωμένο στο μέγιστο, οι ενδείξεις του βολτόμετρου U c μπορούν να γραφούν ως

Q=U c /U 1 =ω 0 L x /R x =1/(ω 0 C 0 R x).

Από εδώ, γνωρίζοντας τα C 0, Q και καταγράφοντας τη συχνότητα συντονισμού ω 0, μπορούμε να προσδιορίσουμε τα L x και R x. Κατά τη μέτρηση μιας άγνωστης χωρητικότητας C x, μια αυτεπαγωγή αναφοράς L o R o περιλαμβάνεται στο κύκλωμα και στη συνέχεια προσδιορίζεται η χωρητικότητα C x = 1/(ω 0 QR 0) με βάση τη συχνότητα συντονισμού και την τιμή του συντελεστή ποιότητας.

Χρησιμοποιώντας έναν μετρητή, μπορείτε επίσης να μετρήσετε τα ενεργά και τα αντιδραστικά μέρη της σύνθετης αντίστασης οποιουδήποτε δικτύου δύο τερματικών. Με την επαγωγική του φύση, ένα δίκτυο δύο τερματικών συνδέεται αντί για L x R x, με χωρητική φύση - αντί για C x.

Ετεροδύνη μέθοδοςβασίζεται στην εξάρτηση της συχνότητας του ταλαντωτή από την επαγωγή και την χωρητικότητα του ταλαντωτικού της κυκλώματος και σε σύγκριση της συχνότητας αυτής της γεννήτριας με τη συχνότητα μιας γεννήτριας μηδενικού ρυθμού που συντονίζεται χρησιμοποιώντας έναν τυπικό πυκνωτή C0, που καθιστά δυνατή την απόκτηση υψηλών ακρίβεια.

Ρύζι. 27. Σχέδιο της ετερόδυνης μεθόδου για τη μέτρηση της χωρητικότητας και της επαγωγής

Πριν από τη σύνδεση της μετρούμενης επαγωγής ή χωρητικότητας, και οι δύο γεννήτριες συντονίζονται στην ίδια συχνότητα χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή αναφοράς C 0, ο οποίος καταγράφεται με μηδενικούς παλμούς. Όταν συνδεθεί το C x, η συχνότητα της γεννήτριας 2 αλλάζει και στη συνέχεια ο πυκνωτής C 0 ρυθμίζεται έτσι ώστε οι συχνότητες να συμπίπτουν. Με τις ίδιες επαγωγές στα κυκλώματα, η μετρούμενη χωρητικότητα θα είναι ίση με τη μεταβολή της χωρητικότητας του πυκνωτή αναφοράς. Σφάλμα 0,2-0,5%.

Διακριτή μέθοδος μέτρησης (ψηφιακή)βασίζεται στην καταμέτρηση παλμών βαθμονομημένων με συχνότητα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Ανάλογα με το πώς σχηματίζεται αυτό το διάστημα, χρησιμοποιούνται δύο τύποι κυκλωμάτων: 1) ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί μια απεριοδική εκφόρτιση ενός πυκνωτή σε μια αντίσταση χρησιμοποιώντας ένα χρονικό διάστημα ίσο με τη σταθερά χρόνου εκφόρτισης. 2) ένα σχήμα που χρησιμοποιεί τη διαδικασία απόσβεσης ταλαντώσεων σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης. Στο πρώτο σχήμα, ανάλογα με το τι επιλέγεται ως αναφορά (R 0 ή C 0), μπορούν να μετρηθούν τα C x και R x. Πριν ξεκινήσετε τις μετρήσεις, ο πυκνωτής C x φορτίζεται στην τάση E (διακόπτης στη θέση 1). Στη συνέχεια ο διακόπτης μετακινείται στη θέση 2 και αρχίζει η εκφόρτιση του πυκνωτή C x στην αντίσταση R 0 σύμφωνα με τον εκθετικό νόμο U c = E e - t / τ. Τη στιγμή που ο διακόπτης μετακινείται στη θέση 2, αποστέλλεται ένας παλμός στον ψηφιακό μετρητή χρονικού διαστήματος, ο οποίος ανοίγει τη μέτρηση χρόνου. Από το διαιρέτη R 1 R 2 τροφοδοτείται τάση E στη δεύτερη είσοδο της συσκευής σύγκρισης. 2 /(R1 +R2) = Ε/2,72. Η στιγμή που η τάση στον πυκνωτή κατά την εκφόρτισή του φτάνει την τιμή E/2,72 εμφανίζεται στο t = τ = C x R 0. Αυτή τη στιγμή, η συσκευή σύγκρισης εκπέμπει έναν δεύτερο παλμό, ο οποίος σταματά τη μέτρηση του χρόνου. Σφάλμα μέτρησης ±0,1%.

Σύμφωνα με το δεύτερο σχήμα, κατασκευάζονται ψηφιακοί μετρητές (Εικ. 29).

Ρύζι. 28. Σχέδιο μέτρησης C x R x με σταθερά χρόνου τ = C x R x

Η αρχή της λειτουργίας βασίζεται στα εξής: ο λόγος δύο πλατών μιας απόσβεσης ταλάντωσης, που χωρίζονται από ένα χρονικό διάστημα ίσο με μία περίοδο, είναι ίσος με Δ = U 1 /U 2 =e δT, όπου δ=R x / (2L x) είναι η μείωση της απόσβεσης, T είναι η περίοδος ταλάντωσης. Άρα T=lnΔ/ δ, άρα ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος είναι ίσος με

Q=(2π L x)/(TR x)= (2L x/R x)(π δ/ lnΔ)=π/ lnΔ.

Επομένως lnΔ≈π/Q και D≈exp(π/Q). Ο λόγος των πλατών των αποσβεσμένων ταλαντώσεων του πρώτου και του nου είναι ίσος με Δ n =U 1 /U n =e n / Q. Για n=Q έχουμε D n = e π =23,14, από όπου U n = Q =0,0432.

Ρύζι. 29. Μπλοκ διάγραμμα ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής

Από μια γεννήτρια παλμών με υψηλό κύκλο λειτουργίας, ο πυκνωτής του κυκλώματος C 0 φορτίζεται στο πλάτος U 1, μετά την οποία αρχίζει μια διαδικασία απόσβεσης ταλάντωσης στο κύκλωμα που σχηματίζεται από C 0, L x και R x. Ταυτόχρονα, η συσκευή κατωφλίου 1 ανοίγει τον επιλογέα χρόνου και ο μετρητής παλμών μετράει τον αριθμό των περιόδων ταλαντώσεων παλμών που σχηματίζονται στη συσκευή διαμόρφωσης από αποσβεσμένες ταλαντώσεις στο κύκλωμα. Όταν το πλάτος των αποσβεσμένων ταλαντώσεων φτάσει σε μια τιμή 0,0432 U 1, στην οποία n=Q, η συσκευή κατωφλίου 2 κλείνει τον επιλογέα και η μέτρηση των παλμών σταματά. Οι ενδείξεις του μετρητή επαναφέρονται μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, που καθορίζεται από τη γραμμή καθυστέρησης. Το σφάλμα μέτρησης είναι 0,1-0,2% και εξαρτάται μόνο από την ακρίβεια των συσκευών κατωφλίου.

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ

Γενικές πληροφορίες

Στα αναλογικά ηλεκτρομηχανικά όργανα μέτρησης για άμεση αξιολόγηση, η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που παρέχεται στη συσκευή απευθείας από το μετρούμενο κύκλωμα μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια της γωνιακής κίνησης του κινούμενου τμήματος σε σχέση με το ακίνητο.

Τα ηλεκτρομηχανικά όργανα μέτρησης (EIM) χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση ρεύματος, τάσης, ισχύος, αντίστασης και άλλων ηλεκτρικών μεγεθών σε συνεχή και εναλλασσόμενα ρεύματα, κυρίως σε βιομηχανική συχνότητα 50 Hz. Αυτές οι συσκευές ταξινομούνται ως συσκευές άμεσης δράσης. Αποτελούνται από έναν ηλεκτρικό μορφοτροπέα (κύκλωμα μέτρησης), έναν ηλεκτρομηχανικό μορφοτροπέα (μηχανισμός μέτρησης) και μια συσκευή ανάγνωσης (Εικ. 5.1).

Ρύζι. 5.1. Μπλοκ διάγραμμα αναλογικού ΕΙΡ

Αλυσίδα μέτρησης. Εξασφαλίζει τη μετατροπή της ηλεκτρικής μετρούμενης ποσότητας X σε κάποια ενδιάμεση ηλεκτρική ποσότητα Y (ρεύμα ή τάση), λειτουργικά συνδεδεμένη με τη μετρούμενη ποσότητα X. Η ποσότητα Y επηρεάζει άμεσα τον μηχανισμό μέτρησης (MM).

Σύμφωνα με τη φύση του μετασχηματισμού, το κύκλωμα μέτρησης μπορεί να είναι ένα σύνολο στοιχείων (αντιστάσεις, πυκνωτές, ανορθωτές, θερμοστοιχεία κ.λπ.). Διάφορα κυκλώματα μέτρησης καθιστούν δυνατή τη χρήση του ίδιου ΜΜ κατά τη μέτρηση ετερογενών μεγεθών, τάσης, ρεύματος, αντίστασης, που ποικίλλουν σε ένα ευρύ φάσμα.

Μηχανισμός μέτρησης. Αποτελώντας το κύριο μέρος του σχεδιασμού της συσκευής, μετατρέπει την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια απαραίτητη για τη γωνία κάμψης a του κινούμενου μέρους της σε σχέση με το ακίνητο, δηλ.

α = f(Y) = F(X).

Το κινούμενο τμήμα του IM είναι ένα μηχανικό σύστημα με έναν βαθμό ελευθερίας σε σχέση με τον άξονα περιστροφής. Η ροπή της ορμής είναι ίση με το άθροισμα των ροπών που δρουν στο κινούμενο μέρος.

Η διαφορική εξίσωση των ροπών που περιγράφει τη λειτουργία του ΔΥ έχει τη μορφή

J( ρε 2 α/ dt 2) = Σ Μ, (5.1)

όπου J είναι η ροπή αδράνειας του κινούμενου τμήματος του IM. α - γωνία εκτροπής του κινούμενου μέρους. ρε 2 α/ dt 2 - γωνιακή επιτάχυνση.

Το κινούμενο τμήμα του MI κατά την κίνησή του επηρεάζεται από:

ροπή Μ , που προσδιορίζεται για όλα τα EIP από τον ρυθμό μεταβολής της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που συγκεντρώνεται στον μηχανισμό, σύμφωνα με τη γωνία εκτροπής α του κινούμενου τμήματος. Η ροπή είναι συνάρτηση της μετρούμενης ποσότητας X, και επομένως Y (ρεύμα, τάση, γινόμενο των ρευμάτων) και α:

Μ= (∂w e /∂α) = φά(α) Y n , (5.2)

αντίστροφη στιγμήΜ α, που δημιουργήθηκε μηχανικά με χρήση σπειροειδών ελατηρίων, τιράντες, καλωδίων μολύβδου και ανάλογα με τη γωνία παραμόρφωσης α του κινούμενου μέρους:

Μ α = - Wα, (5.3)

Οπου W- ειδική ροπή αντιστάθμισης ανά μονάδα γωνίας περιστροφής του ελατηρίου (εξαρτάται από το υλικό του ελατηρίου και τις γεωμετρικές του διαστάσεις).

στιγμή ηρεμίαςΜ usp, δηλαδή η ροπή των δυνάμεων αντίστασης στην κίνηση, πάντα κατευθυνόμενη προς την κίνηση και ανάλογη με τη γωνιακή ταχύτητα της εκτροπής:

M επιτυχής =- R (ρεα/ ρε t), (5.4)

Οπου R- συντελεστής απόσβεσης.

Αντικαθιστώντας το (5.2) - (5.4) στο (5.1), λαμβάνουμε τη διαφορική εξίσωση για την εκτροπή του κινούμενου τμήματος του μηχανισμού:

J( ρε 2 α/ dt 2) = Μ + Μ α + Μ usp, (5.5)

J( ρε 2 α/ dt 2) + R (ρεα/ ρε t) + Wα = Μ. (5.6)

Η σταθερή απόκλιση του κινούμενου τμήματος του MI καθορίζεται από την ισότητα της ροπής και των αντίθετων ροπών, δηλ. Μ = Μα , στην περίπτωση που οι δύο πρώτοι όροι της αριστερής πλευράς της διαφορικής εξίσωσης (5.6) είναι ίσοι με μηδέν. Αντικατάσταση στην ισότητα Μ = ΜΜε αναλυτικές εκφράσεις των ροπών, λαμβάνουμε την εξίσωση της κλίμακας του οργάνου, που δείχνει την εξάρτηση της γωνίας απόκλισης a του κινούμενου μέρους από την τιμή του μετρούμενου μεγέθους και τις παραμέτρους MI.

Ανάλογα με τη μέθοδο μετατροπής της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε μηχανική γωνιακή κίνηση του κινούμενου τμήματος του IM, οι ηλεκτρομηχανικές συσκευές χωρίζονται σε μαγνητοηλεκτρικές, ηλεκτροδυναμικές, σιδηροδυναμικές, ηλεκτρομαγνητικές κ.λπ.

Αναλογική συσκευή ανάγνωσης EIP. Τις περισσότερες φορές, αποτελείται από έναν δείκτη που συνδέεται άκαμπτα με το κινούμενο τμήμα του IM και μια σταθερή κλίμακα. Υπάρχουν ενδείξεις βέλους (μηχανικές) και φωτεινές. Η κλίμακα είναι ένα σύνολο σημαδιών που βρίσκονται κατά μήκος μιας γραμμής και απεικονίζουν μια σειρά από διαδοχικούς αριθμούς που αντιστοιχούν στις τιμές της ποσότητας που μετράται. Τα σημάδια παίρνουν τη μορφή πινελιών, παύλων, κουκκίδων κ.λπ.

Σύμφωνα με την κλίμακαΥπάρχουν ευθύγραμμο (οριζόντιο ή κάθετο), τόξο (για τόξο έως 180° συμπεριλαμβανομένων) και κυκλικό (για τόξο άνω των 180°).

Από τη φύση της θέσης των σημάτωνΥπάρχουν κλίμακες που είναι ομοιόμορφες και ανομοιόμορφες, μονόπλευρες σε σχέση με το μηδέν, διπλής όψης και μη μηδενικές. Οι κλίμακες βαθμολογούνται είτε σε μονάδες της μετρούμενης τιμής (ονομαστική κλίμακα) είτε σε διαιρέσεις (μη ονομαστική κλίμακα). Η αριθμητική τιμή της μετρούμενης ποσότητας είναι ίση με το γινόμενο του αριθμού των διαιρέσεων που διαβάζονται στην κλίμακα και της τιμής (σταθερά) της συσκευής. Η τιμή διαίρεσης είναι η τιμή της μετρούμενης ποσότητας που αντιστοιχεί σε μία διαίρεση της κλίμακας.

Δεδομένου ότι τα EIP είναι συσκευές άμεσης δράσης, η ευαισθησία της συσκευής Sp καθορίζεται από την ευαισθησία του κυκλώματος Sc και την ευαισθησία του μηχανισμού μέτρησης S και:

S p = S c S και (5.7)

Κατηγορίες ακρίβειας αναλογικού EIP: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1,5; 2.5; 4.0.

Μονάδες και μέρη οργάνων μέτρησης. Για τα περισσότερα EIP, παρά την ποικιλομορφία του ΔΥ, είναι δυνατός ο εντοπισμός κοινών εξαρτημάτων και εξαρτημάτων - συσκευών για την εγκατάσταση του κινούμενου τμήματος του ΔΥ, για τη δημιουργία μιας αντίθετης στιγμής, εξισορρόπησης και ηρεμίας

.

Ρύζι. 5.2. Τοποθέτηση του κινούμενου μέρους του μηχανισμού μέτρησης

Δεδομένου ότι οποιοσδήποτε μηχανισμός μέτρησης EIP αποτελείται από ένα κινούμενο και ένα σταθερό μέρος, για να διασφαλιστεί η ελεύθερη κίνηση του κινούμενου μέρους, το τελευταίο εγκαθίσταται σε στηρίγματα (Εικ. 5.2, α), σε καλώδια τύπου (Εικ. 5.2,6) και σε ανάρτηση (Εικ. 5.2, γ). Κατά τη μεταφορά, το κινούμενο τμήμα του MI στερεώνεται ακίνητο χρησιμοποιώντας μια κλειδαριά.

Συσκευές για την εγκατάσταση του κινούμενου μέρους σε στηρίγματαΕίναι ένας ελαφρύς σωλήνας αλουμινίου μέσα στον οποίο πιέζονται πυρήνες (τεμάχια χάλυβα). Τα άκρα των πυρήνων ακονίζονται και αλέθονται σε στρογγυλεμένο κώνο. Οι πυρήνες στηρίζονται σε ρουλεμάν από αχάτη ή κορούνδιο. Κατά την εγκατάσταση του κινούμενου τμήματος του MI στους πυρήνες, εμφανίζεται τριβή μεταξύ του πυρήνα και του ρουλεμάν ώσης, γεγονός που προκαλεί σφάλμα στις ενδείξεις του οργάνου. Σε όργανα υψηλής ακρίβειας (εργαστηριακά), για τη μείωση της τριβής, η ζυγαριά τοποθετείται οριζόντια και ο άξονας κάθετα. Σε αυτή την περίπτωση, το φορτίο συγκεντρώνεται κυρίως στο κάτω στήριγμα.

Συσκευές για την τοποθέτηση του κινούμενου μέρους σε καλώδια τύπουΕίναι δύο λεπτές ζώνες από κράμα μπρούτζου πάνω στους οποίους αναρτάται το κινητό τμήμα του IM.

Ρύζι. 5.3. Γενικές λεπτομέρειες του κινούμενου τμήματος του IM στα στηρίγματα

Η παρουσία τους εξασφαλίζει την απουσία τριβής στα στηρίγματα, διευκολύνει το σύστημα κίνησης και αυξάνει την αντίσταση στους κραδασμούς. Οι ράβδοι τεντώματος χρησιμοποιούνται για την παροχή ρεύματος στην περιέλιξη του πλαισίου και τη δημιουργία ροπής αντιστάθμισης.

Συσκευές για την τοποθέτηση κινούμενων μερών σε αναρτήσειςχρησιμοποιείται σε ιδιαίτερα ευαίσθητες συσκευές. Το κινούμενο τμήμα του MI αιωρείται σε ένα λεπτό μεταλλικό νήμα (μερικές φορές χαλαζία). Το ρεύμα τροφοδοτείται στο πλαίσιο του κινούμενου μέρους μέσω ενός σπειρώματος ανάρτησης και ενός ειδικού καλωδίου ρεύματος χωρίς ροπή από χρυσό ή ασήμι.

Για να δημιουργήσετε μια αντίθετη στιγμήσε IM με την τοποθέτηση του κινούμενου μέρους σε στηρίγματα (Εικ. 5.3), χρησιμοποιούνται ένα ή δύο επίπεδα σπειροειδή ελατήρια 5 και 6, από μπρούτζο κασσίτερου-ψευδάργυρου. Τα ελατήρια χρησιμεύουν επίσης ως αγωγοί ρεύματος στην περιέλιξη του πλαισίου του κινούμενου τμήματος. Το ένα άκρο του ελατηρίου είναι προσαρτημένο στον άξονα ή τον άξονα του άξονα και το άλλο - στον οδηγό 4 του διορθωτή. Ο διορθωτής, ο οποίος ρυθμίζει το δείκτη 3 μιας συσκευής που δεν είναι ενεργοποιημένη στο μηδέν, αποτελείται από μια βίδα 9 με έναν πείρο 8 έκκεντρα τοποθετημένο και ένα πιρούνι 7 με ένα λουρί. Η βίδα διόρθωσης 9 βγαίνει στον μπροστινό πίνακα του σώματος της συσκευής, μετακινεί το πιρούνι 7, γεγονός που προκαλεί τη συστροφή του ελατηρίου και, κατά συνέπεια, ο δείκτης 2 καταλήγει με πυρήνες που στηρίζονται σε ρουλεμάν ώθησης 1.

Για να ισορροπήσει το κινούμενο μέροςαντίβαρα βάρη 10 σερβίς.

Ρύζι. 5.4. Σχέδια αποσβεστήρων μαγνητικής επαγωγής (α) και αέρα (β).

Ο μηχανισμός μέτρησης θεωρείται ισορροπημένος όταν το κέντρο βάρους του κινούμενου τμήματος συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής. Ένας καλά ισορροπημένος μηχανισμός μέτρησης δείχνει την ίδια τιμή της μετρούμενης ποσότητας σε διαφορετικές θέσεις.

Να δημιουργηθεί η απαραίτητη καταστολή για τον ΜΙΕίναι εξοπλισμένα με αποσβεστήρες που αναπτύσσουν ροπή που κατευθύνεται προς την κίνηση (χρόνος χαλάρωσης όχι περισσότερο από 4 δευτερόλεπτα). Στο MI, οι αποσβεστήρες μαγνητικής επαγωγής και αέρα χρησιμοποιούνται συχνότερα, λιγότερο συχνά υγροί αποσβεστήρες (όταν απαιτείται πολύ υψηλή απόσβεση).

Αποσβεστήρας μαγνητικής επαγωγής (Εικ. 5.4, o) αποτελείται από έναν μόνιμο μαγνήτη 1 και έναν δίσκο αλουμινίου 2, άκαμπτα συνδεδεμένα με το κινούμενο τμήμα του μηχανισμού και κινούνται ελεύθερα στο πεδίο του μόνιμου μαγνήτη. Η ηρεμία δημιουργείται λόγω της αλληλεπίδρασης των ρευμάτων που προκαλούνται στο δίσκο όταν αυτός κινείται στο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη με τη ροή του ίδιου μαγνήτη.

Αποσβεστήρας αέρα (Εικ. 5.4, β) είναι ένας θάλαμος / στον οποίο κινείται ένα ελαφρύ φτερό αλουμινίου (ή έμβολο) 2, άκαμπτα συνδεδεμένο με το κινούμενο τμήμα του IM. Όταν ο αέρας μετακινείται από το ένα μέρος του θαλάμου στο άλλο μέσω του κενού (μεταξύ του θαλάμου και του πτερυγίου), η κίνηση του πτερυγίου επιβραδύνεται και οι δονήσεις του κινούμενου τμήματος εξαφανίζονται γρήγορα. Οι αποσβεστήρες αέρα είναι πιο αδύναμοι από τους αποσβεστήρες μαγνητικής επαγωγής.

Λογόμετρα

Τα λογόμετρα είναι συσκευές της ηλεκτρομηχανικής ομάδας που μετρούν την αναλογία δύο ηλεκτρικών μεγεθών Y 1 και Y 2:

α = F(Y 1 / Y2) n, (5.41)

όπου n είναι ένας συντελεστής ανάλογα με το σύστημα MI.

Η ιδιαιτερότητα των αναλογόμετρων είναι ότι οι περιστρεφόμενες M και οι αντίθετες Mα ροπές σε αυτές δημιουργούνται ηλεκτρικά, επομένως το ratiometer έχει δύο αισθητήρια στοιχεία, τα οποία επηρεάζονται από τις ποσότητες Y 1 και Y 2 που συνθέτουν τον μετρούμενο λόγο. Οι κατευθύνσεις των μεγεθών Y 1 και Y 2 πρέπει να επιλέγονται έτσι ώστε οι ροπές M και M α που δρουν στο κινούμενο μέρος να κατευθύνονται η μία προς την άλλη. Σε αυτή την περίπτωση, το κινούμενο μέρος θα περιστραφεί υπό την επίδραση μιας μεγαλύτερης ροπής. Για να πληρούνται αυτές οι συνθήκες, οι ροπές M και M α πρέπει να εξαρτώνται διαφορετικά από τη γωνία παραμόρφωσης του κινούμενου τμήματος της συσκευής.

Οι πηγές του σφάλματος του λογομέτρου είναι ο μη πανομοιότυπος σχεδιασμός των δύο αισθητήριων στοιχείων, ειδικά παρουσία σιδηρομαγνητικών υλικών. η παρουσία στο ratiometer πρόσθετων ροπών M επιπλέον (από τριβή στα στηρίγματα, αδιάκοπες συνδέσεις, ανισορροπία του κινούμενου μέρους). Ως εκ τούτου,

Μ = Μ α + Μ προσθ. (5,42)

Η παρουσία μιας επιπλέον ροπής M επιπλέον καθιστά τις μετρήσεις του λόγου εξαρτώμενου από δευτερεύοντες παράγοντες (για παράδειγμα, τάση). Επομένως, η κλίμακα λογομέτρου υποδεικνύει το εύρος της τάσης λειτουργίας εντός του οποίου ισχύει η βαθμονόμηση της κλίμακας. Το ανώτερο όριο τάσης καθορίζεται από τη μέγιστη ισχύ που απελευθερώνεται στα κυκλώματα του λογομέτρου και το κατώτερο όριο προσδιορίζεται από το M add. Η βελόνα, η οποία δεν συνδέεται με την τάση του λογόμετρου, καταλαμβάνει μια αδιάφορη θέση λόγω της απουσίας μηχανικής ροπής εξουδετέρωσης.

Ρύζι. 5.18. Ο μηχανισμός του μαγνητοηλεκτρικού λογόμετρου

Η λειτουργία ενός μαγνητοηλεκτρικού λογόμετρου είναι η εξής.

Το κινητό τμήμα του IM τοποθετείται στο ανώμαλο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη (Εικ. 5.18), που περιέχει δύο πλαίσια, στερεωμένα άκαμπτα σε γωνία d = 30°-90° και στερεωμένα σε κοινό άξονα. Τα ρεύματα I 1 και I 2 παρέχονται στα πλαίσια χρησιμοποιώντας καλώδια ρεύματος χωρίς ροπή. Η κατεύθυνση των ρευμάτων είναι τέτοια που το ρεύμα I 1 δημιουργεί μια ροπή και το I 2 δημιουργεί μια ροπή αντιστάθμισης:

Μ = Ι 1 (∂Ψ 1 /∂α); M α = I 2 (∂Ψ 2 /∂α), (5,43)

όπου Ψ 1, Ψ 2 είναι οι ροές που δημιουργούνται από τον μαγνήτη και συνδέονται με τα πλαίσια.

Οι ροπές Μ και Μ α μεταβάλλονται ανάλογα με τη μεταβολή της γωνίας α. Οι μέγιστες τιμές των ροπών θα μετατοπιστούν κατά μια γωνία d, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη μείωσης του M και αύξησης του M α στην περιοχή εργασίας. Σε κατάσταση ισορροπίας, I 1 (∂Ψ 1 /∂α) = I 2 (∂Ψ 2 /∂α), από όπου

όπου f 1 (α), f 2 (α) είναι μεγέθη που καθορίζουν το ρυθμό μεταβολής στη σύνδεση ροής.

Από την ισότητα των στιγμών προκύπτει ότι

α = F(I 1 / I 2) (5,45)

Εάν ο λόγος των ρευμάτων εκφράζεται μέσω της επιθυμητής τιμής X, τότε

α = F 1 (X). (5,46)

Η ύπαρξη αυτής της λειτουργικής εξάρτησης είναι δυνατή εάν πληρούνται οι κύριες συνθήκες λειτουργίας του ratiometer, δηλ. σε ∂Ψ 1 /∂α ≠ ∂Ψ 2 /∂α, η οποία εξασφαλίζεται από την τεχνητά δημιουργημένη ανομοιομορφία του μαγνητικού πεδίου στο διάκενο αέρα του λογόμετρου. Οι μαγνητοηλεκτρικοί λόγοι χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της αντίστασης, της συχνότητας και των μη ηλεκτρικών μεγεθών,

Ηλεκτρο-ραδιοτεχνικές μετρήσεις