![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткие теоретические сведения. Классификация электронных вольтметров (ЭВ) устанавливается ГОСТ 15094—69
Классификация электронных вольтметров (ЭВ) устанавливается ГОСТ 15094—69. Прописная буква В означает, что этот прибор предназначен для измерения напряжения. В соответствии с основной выполняемой функцией вольтметры делятся на несколько видов. Каждому виду присваивается буквенно-цифровое обозначение. Рассмотрим основные виды: образцовые (В1); постоянного тока (В2); переменного тока (ВЗ); импульсного тока (В4); универсальные (В7). Внутри каждого вида различают модели вольтметров. Номера моделей определяют очередность разработки и совокупность технических характеристик. Например, обозначение ВЗ-57 свидетельствует о том, что это вольтметр переменного тока 57-й модели. Кроме того, ЭВ классифицируются по другим признакам: • типу индикатора (аналоговые и цифровые); • методу измерения (прямого сравнения с мерой и нулевые); • измеряемому параметру напряжения (амплитудного, среднеквадратичного, средневыпрямленного значения); • частотному диапазону (низкочастотные, высокочастотные и широкодиапазонные); • схеме входа (с открытым и закрытым входом для постоянной составляющей тока); • последовательности расположения усилителя и детектора, (усилитель—детектор и детектор—усилитель). В общем виде структурная схема аналогового вольтметра состоит из индикатора, преобразователя и входного устройства. Индикатором в аналоговых вольтметрах служит магнитоэлектрический механизм. Преобразователь служит для обеспечения измерения напряжения сигналов малой мощности, а также напряжений переменного тока и изменяет сигнал таким образом, чтобы обеспечить эффект воздействия на отсчетный прибор. Если вольтметр предназначен для измерения напряжений постоянного тока, то входной сигнал необходимо изменять только по значению. Преобразователь таких вольтметров выполнен в виде усилителя постоянного тока. Если же вольтметр предназначен для работы в цепях переменного тока, то наряду с увеличением значения входного сигнала необходимо преобразовать частотный спектр так, чтобы в его составе появилась постоянная составляющая. Для этого в преобразователе используют нелинейные элементы — диоды, получившие название детекторов. Входное устройство предназначено для согласования входа преобразователя с исследуемым объектом измерения. Его элементы выполняют различные функции: с помощью аттенюатора выбирается необходимый предел измерений, с помощью разделительного конденсатора предотвращается попадание на вход преобразователя постоянной составляющей напряжения исследуемого сигнала, с помощью эмиттерного повторителя увеличивается входное сопротивление. На рисунке 1 приведены структурные схемы аналоговых ЭВ двух типов. Рис. 1 Структурные схемы аналоговых ЭВ типа У-Д (а) и типа Д-У (б)
Особенностью ЭВ типа У—Д является высокая чувствительность благодаря наличию усилителя на входе и узкий частотный диапазон (20 Гц... 10 МГц). Вольтметры этого типа измеряют только напряжение переменного тока. Вольтметры типа Д—У характеризуются широким частотным диапазоном (от 20 Гц до нескольких ГГц) и низкой чувствительностью. Вольтметры этого типа могут использоваться при измерении напряжений переменного или постоянного тока, т.е. они являются универсальными. Входное сопротивление ЭВ — важный параметр, определяющий возможность его применения в конкретных условиях. Это объясняется тем, что любое подключение измерительного прибора, имеющего конечное значение входного сопротивления, нарушает электрическое состояние исследуемого объекта и вызывает погрешность измерения. Для уменьшения погрешности измерения входное сопротивление ЭВ должно быть много больше сопротивления подключаемого объекта измерения. Все сказанное выше относится как к низким, так и к высоким частотам. Однако с ростом частоты входное сопротивление ЭВ приобретает комплексный характер из-за влияния входной емкости, которая также является важным параметром ЭВ. Поэтому при выборе ЭВ для конкретных измерений необходимо обращать внимание на параметры входной цепи — Свх и RBX Чем больше входное сопротивление ЭВ, тем лучше, а входная емкость наоборот — чем меньше, тем лучше (шире частотный диапазон). Одной из важных характеристик ЭВ является зависимость показаний от частоты измеряемого напряжения. Полосу частот, в пределах которой погрешность измерения не превосходит нормированного (указанного в паспорте) значения, называют частотным диапазоном, и его границы также приводятся в паспорте на ЭВ. Для увеличения верхней граничной частоты частотного диапазона применяют специальные меры по уменьшению Свх и Lвх вольтметра, для чего детектор помещают в выносном пробнике. Таким образом, при выборе ЭВ необходимо знать его основные метрологический характеристики: • диапазон измеряемых напряжений; • частотный диапазон; • допустимую погрешность; • род тока. На рисунке 2.2 приведена амплитудно-частотная характеристика электронного вольтметра: U = f(F).
I. Подготовка к работе: • повторить теоретический материал: по организации компьютерной промышленной сети RS-485 с применением адаптера связи АС 4 (USB / RS-485); • по подключению различных первичных преобразователей технологической информации к МВА 8. Порядок выполнения работы: • определить цену деления шкалы (постоянную прибора) и чувствительность на разных пределах аналогового вольтметра; • измерить напряжение и определить приведенную погрешность аналогового вольтметра; • определить входное сопротивление аналогового вольтметра; • определить граничную частоту частотного дапазона аналогового вольтметра в области высоких частот; • составить отчет; • письменно сформулировать выводы по результатам работы.
Определение цены деления шкалы (постоянной прибора) и чувствительности на разных пределах аналогового вольтметра. Не включая вольтметр ВЗ-38, определить цену деления с шкалы и чувствительность прибора s на указанных в табл. 1 пределах.
Результаты определения цены деления шкалы и чувствительности вольтметра Таблица 1
|