- •Рецензенты:
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основныепонятияи определения измерительной техники
- •Основные понятия и определения метрологии
- •Единицы физических величин
- •Классификация и методы измерений
- •Классификация средств измерений
- •Метрологические характеристики средств измерений
- •Классификация погрешностей
- •Модели измерительного процесса
- •Систематические погрешности
- •Случайные погрешности
- •Обработка результатов измерений
- •Суммирование погрешностей
- •Формы записи результатов измерений
- •Глава 2. Технические средства измерений электрических величин
- •Электромеханические измерительные приборы
- •Электромагнитные измерительные приборы
- •Электродинамические измерительные приборы
- •Ферродинамические измерительные приборы
- •Электростатические измерительные приборы
- •Индукционные измерительные приборы
- •Электромеханические приборы с преобразователями
- •Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •Измерительные трансформаторы переменного тока
- •Измерительные трансформаторы напряжения
- •Основными параметрами трансформатора напряжения
- •Электронные измерительные приборы
- •Электронные вольтметры постоянного тока
- •Электронные вольтметры переменного тока
- •Электронный вольтметр среднего значения
- •Амплитудный электронный вольтметр (диодно- конденсаторный)
- •Электронный вольтметр действующего значения.
- •Электронный омметр
- •Цифровые измерительные приборы
- •Измерительные мосты и компенсаторы
- •Компенсаторы постоянного тока
- •Компенсаторы переменного тока
- •Автоматические компенсаторы постоянного тока
- •Мосты переменного тока
- •Глава 3. Общие сведения об измерении неэлектрических величин
- •Схемы включения преобразователей в мостовые схемы
- •Динамические свойства преобразователей
- •Классификация измерительных преобразователей
- •Глава 4. Параметрические преобразователи
- •Фотоэлектрические преобразователи
- •Емкостные преобразователи
- •Тепловые преобразователи
- •Погрешности термоанемометра
- •Погрешности газоанализатора.
- •Ионизационные преобразователи
- •Реостатные преобразователи
- •Тензорезистивные преобразователи
- •Индуктивные преобразователи
- •Магнитоупругие преобразователи
- •Погрешности магнитоупругих преобразователей
- •Применение магнитоупругих преобразователей
- •Генераторные преобразователи
- •Гальванические преобразователи
- •Глава 5. Классификация ацп, методыпреобразования и построения ацп
- •Аналого-цифровое преобразование сигналов
- •Классификация ацп
- •Классификация ацп по методам преобразования
- •Метод последовательного счета
- •Метод поразрядного уравновешивания
- •Метод одновременного считывания
- •Построение ацп
- •Сравнительные характеристики ацп различной архитек- туры
- •Параметры ацп и режимы их работы
- •Максимальная потребляемая или рассеиваемая мощность
- •Глава 6. Измерительные информационные системы
- •Стадии проектирования иис:
- •Роль информационных процессов
- •Виды и структуры измерительных информационных систем
- •Основные компоненты измерительных информационных систем
- •Математические модели и алгоритмы измерений для измерительных информационных систем
- •Нет Корректировка алгоритма измерения Измерение
- •Разновидности измерительных информационных систем
- •Многоточечные (последовательно-параллельного дей- ствия) ис
- •Аппроксимирующие измерительные системы (аис).
- •Телеизмерительные системы
- •Системы автоматического контроля
- •Системы технической диагностики
- •Системы распознавания образов
- •Особенности проектирования измерительных информационных систем
- •Интерфейсы информационно-измерительных систем
- •Заключение
- •Список литературы
- •Основные и производные единицы Основные единицы измерения
- •Приборы для измерения электрической мощности и количества электричества
- •Приборы для измерения электрического сопротивления, емкости, индуктивности и взаимной индуктивности
- •И угла сдвига фаз
- •Прочие электроизмерительные приборы
- •Электронные измерительные приборы и устройства
- •Средства измерений и автоматизации
- •ГосТы, осТы и нормативные документы иис
Электронные вольтметры переменного тока
Упрощенные структурные схемы вольтметров переменного тока приведены на рис. 2.20. Структурная схема, представленная на рис. 2.20 а, используется в вольтметрах для измерения напря- жении значительного уровня. Измеряемое напряжение после прохождения частотно-компенсированного делителя (ВУ) преоб- разуется детектором (Д) в напряжение постоянного тока, которое усиливается УПТ и поступает на ИМ магнитоэлектрической си- стемы. Частотные характеристики таких вольтметров определя- ются только входным устройством и детектором и составляют от 10 Гц до 1 ГГц. Диапазон измеряемых напряжений начинается с 0,1 В и выше.
Вторая структурная схема (рис. 2.20, б) применяется в милли- вольтметрах, поскольку обладает большей чувствительностью за счет использования дополнительного усилителя. Измеряемое напряжение после прохождения входного устройства (ВУ) по- ступает на вход усилителя переменного напряжения (УН), далее на измерительный механизм (ИМ). Частотный диапазон таких приборов определяется частотными характеристиками усилителя переменного тока (трудно изготовить широкополосный усили- тель переменного тока) и ограничивается до 1МГц. Диапазон из- меряемых напряжений составляет от единиц милливольт до не- скольких сотен вольт.
Важным элементом, существенно влияющим на метрологиче- скиехарактеристики вольтметров, являютсядетекторы, выпол- няющие функцию преобразователей переменного напряжения в постоянное напряжение. Напряжение на выходе детектора может быть пропорционально амплитудному, средневыпрямленному и среднему квадратическому значению измеряемого напряжения.
ВУ
Д
УПТ
ИМ
а
ВУ
УН
Д
УПТ
ИМ
б
Рис. 2.20. Упрошенные структурные схемы: а – электронного вольтметра, б – электронного милливольтметра
Тип детектора определяет эксплуатационные свойства вольт- метра. Так, вольтметры с амплитудными детекторами являются самыми высокочастотными; вольтметры с детекторами среднего квадратического (действующего) значения измеряют напряжение любой формы; вольтметры среднего (средневыпрямленного) зна- чения пригодны для измерения только гармонического сигнала. Шкалу электронных вольтметров обычно градуируют в действу- ющих значениях синусоидального сигнала.
Электронный вольтметр среднего значения
Простейший вольтметр для измерения относительно высоких напряжений может быть выполнен по структурной схеме, пред- ставленной на рис. 2.20, а. Выпрямитель состоит из полупровод- никовых диодов, работающих на линейном участке вольтампер-
ной характеристики. Широкий диапазон измерений электронного вольтметра обеспечивается с помощью входного делителя.
Д о с т о и н с т в а : диапазон измеряемых напряжений – по ча- стоте от 10 Гц до 10 МГц, по напряжению от 1 мВ до 300 В.
Н е д о с т а т к и : показания ЭВ среднего значения зависят от формыкривой Кф измеряемого напряжения.
Амплитудный электронный вольтметр (диодно- конденсаторный)
Показания такого ЭВ пропорциональны амплитудному значе- нию измеряемого напряжения. Такие вольтметры позволяют из- мерять амплитуду импульсов с минимальной длительностью до десятых долеймикросекунды и скважностью 2... 500. Верхняя граница частотного диапазона измерения определяется частот- ными свойствами диода, значениями монтажных емкостей и ин- дуктивностью подводящих проводов, нижняя граница – постоян- ной времени разрядa конденсатора (чем больше ее значение, тем ниже граничная частота).
Диодные (как и транзисторные) амплитудные детекторы при малых напряжениях вносят в измеряемый сигнал значительные нелинейные искажения, поэтому в последнее время применяют амплитудные детекторы на интегральных микросхемах – опера- ционных усилителях.
Д о с т о и н с т в а : диапазон измерений по частоте от 20 Гц до 1000 МГп, по напряжению от 100 мВ до 1000 В; классы точности
4,0: 10,0; входное сопротивление – 100 кОм...5 МОм.
Н е д о с т а т к и : зависимость показаний ЭВ от формы сигнала.