Основные параметры комбинированных приборов. Классификация и сравнительная оценка

Приборостроительная промышленность выпускает большое количество различных типов универсальных комбинированных приборов, отличающихся отдельными качественными показателями. Основными качественными показателями — параметрами комбинированных приборов являются: а) назначение; б) диапазон измерения; в) класс точности; г) входное сопротивление на постоянном и переменном токах; д) габариты, масса и др.

Основное назначение комбинированных приборов — измерение постоянного и переменного (синусоидального) тока и напряжения, а также сопротивления постоянному току. Отдельные типы приборов позволяют измерять: а) емкость (например, Ц4315); б) относительный уровень переменного напряжения в децибелах (например, Ц4313. Ц4315, Ц4317 и т. д.); относительный уровень напряжения N в децибелах по специальной шкале прибора. В качестве начального уровня принято напряжение U_o = 0, 775В, т. е. Nдб = 20 lg U_x/0, 775, где U_х — измеряемое напряжение, В; в) отдельные параметры транзисторов (коэффициент усиления по току; обратный ток коллекторного и эмиттерного переходов, начальный ток коллектора); такой прибор часто называют ампервольтомметром — испытателем транзисторов (например, Ц4341); г) среднеквадратичное значение переменного тока и напряжения несинусоидальной формы с коэффициентом, определяющим искажение синусоидальности до 20% — прибор типа Ц4360; прибор этого типа измеряет переменный ток в пределах 50 мкА — 2, 5 А в диапазоне 45—1000 Гц (номинальная область) и 1000—5000 Гц (расширенная область частот); перемен ное напряжение до 10 В в диапазоне 45—1000 Гц (номинальная область) и 1000—5000 Гц (расширенная область частот) и до 500 В в диапазоне 45—60 Гц (номинальная область) и 60—100 Гц (расширенная область частот); параметры прямоугольных импульсов тока и напряжения; длительность импульсов от 0, 21 до 0, 62 с, длительность паузы от 0, 11 до 0, 81 с.

Имеются универсальные комбинированные приборы со встроенными генераторами, что расширяет область их применения. Так, например, прибор Ц4323 имеет внутренний генератор с двумя выходами: один выход — напряжение прямоугольной формы с частотой 1 кГц, а другой — напряжение 465 кГц, модулированное напряжением прямоугольной формы с частотой 1 кГц.

Диапазон измерения для большинства комбинированных приборов, выпускаемых отечественной промышленностью, примерно составляет: по току от 50 мкА до 6А, по напряжению от 75 мВ до 600—1000 В, по сопротивлению от 0, 2 кОм до 5 МОм. Диапазон рабочих частот при измерении на синусоидальном переменном токе составляет в основном 45—10000 Гц и в отдельных случаях доходит до 20000 Гц.

Погрешность измерения (класс точности) универсальных комбинированных приборов на постоянном токе обычно значительно меньше, чем на переменном. Поэтому класс точности комбинированного прибора имеет два значения, из которых одно — для всех пределов измерения на постоянном токе, а второе — для всех пределов измерения на переменном токе.

Основная погрешность измерения (класс точности) комбинированных приборов составляет от 0, 5 до 5% по постоянному току и от 1, 0 до 5% — по переменному. Отдельные типы приборов класса 1, 5—2, 0, имеющие достаточное входное сопротивление (порядка 20 кОм/В), позволяют выполнять различные измерения в радиотехнических схемах, в том числе измерение режимов с общей погрешностью не более 5—10%.'

При выборе типа комбинированного прибора по условиям конкретной измерительной задачи необходимо сопоставить все основные параметры прибора, влияющие на общую погрешность измерения (класс точности, входное сопротивление, пределы измерения), и определить наиболее оптимальный вариант.

Входное сопротивление комбинированных универсальных приборов составляет от 333 Ом/В до 20 кОм/В на постоянном и от 666 Ом/В до 8 кОм/В на переменном токе. Отдельные типы приборов имеют более высокое входное сопротивление. Так, например, прибор Ц4354 имеет R_вx =83 кОм/В на постоянном токе и 8, 3 кОм/В на переменном; прибор Ц4340 имеет R_вx = 20 кОм/В на переменном токе.

Переносные комбинированные приборы выпускают в унифицированных пластмассовых корпусах, небольших габаритов (например, 115 X 215 X 90 мм, масса 1, 5—1, 8 кг). Отдельные типы приборов имеют автоматическую защиту от электрических перегрузок. Большинство приборов предназначено для работы в нормальных условиях, а отдельные типы — для работы в более жестких эксплуатационных условиях.

При выборе комбинированного прибора для конкретной измерительной задачи определяющее значение имеют два его основных параметра — класс точности и входное сопротивление. Поэтому имеет практическое значение условная классификация приборов по этим двум параметрам на следующие группы.

1. Приборы высокоточные класса 0, 5—1, 0 с малым входным сопротивлением. К этой группе относятся приборы Ц4311 (R_вх = 333 Ом/В), Ц4312 (R_вх = 3, 33 кОм/В) и Ц4352 (R_BX= 667 Ом/В), предназначенные для измерений в низкоомных цепях, где их включение не вызывает значительной методической погрешности. Приборы Ц4312 и Ц4352 на переменном токе имеют класс точности 1, 5, а на постоянном — 1, 0.

2. Приборы повышенной точности класса 1, 0—1, 5 с достаточно большим R_вх(не менее 20 кОм/В на постоянном токе). Примером такого типа является прибор Ц4340 для измерения в радиотехнических схемах, в которых предъявляются повышенные требования к точности измерения, например, если требуется, чтобы общая погрешность измерения не превышала 5—10%;

3. Приборы средней точности класса 1, 5—2, 5 с R_BX на постоянном токе не менее 20 кОм/В. К этой группе относятся приборы типа Ц4313 и Ц4353 для измерения режимов в радиотехнических схемах с общей погрешностью измерения порядка ± (10—12) %;

4. Приборы класса точности 2, 5; 4, 0; 5, 0 с R_BX на постоянном токе 10—20 кОм/В. К ним относятся приборы типа Ц4315, Ц4324, Ц4328 и Ц4360 для массовых (в том числе и радиолюбительских) измерений в радиотехнических схемах, в которых предъявляются невысокие требования к общей погрешности измерений.