Автоматические измерительные приборы реферат

Обновлено: 04.07.2024

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНАЛОГОВЫХ И ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ……………………………………………….8

ПОСТРОЕНИЕ ЦИВРОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ, ЧАСТОТОМЕРОВ И ФАЗОМЕТРОВ. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ДИСКРЕТНОГО СЧЕТА………………………………………………..10

ПРИМЕР СОВРЕМЕННОГО ЦИФРОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ СК6-13………………………………………………….25

1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Цифровой измерительный прибор (ЦИП) — средство измерений, автоматически вырабатывающее сигналы измерительной информации в цифровой форме. Цифровой измерительный прибор имеет ряд преимуществ перед аналоговыми приборами: удобство отсчитывания значений измеряемой величины, возможность полной автоматизации процесса измерений, регистрация результатов измерения с помощью циф- ропечатающих устройств и перфораторов. Поскольку результат измерения в ЦИП выражен в цифровом коде, измерительную информацию можно вводить в цифровую ЭВМ.

В ЦИП происходит преобразование непрерывной измеряемой величины в цифровой код. Осуществляется этот процесс с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП), в котором сигнал измерительной информации подвергается дискретизации, квантованию и кодированию.

Дискретизация, т. е. процесс преобразования непрерывного сигнала измерительной информации в дискретный, может осуществляться как по времени, так и по уровню. Дискретизация по времени выполняется путем взятия отсчетов сигнала X(t) в определенные детерминированные моменты времени. Таким образом, от сигнала измерительной информации сохраняется только совокупность отдельных значений. Промежуток времени между двумя моментами дискретизации называют шагом дискретизации. Обычно моменты отсчетов на оси времени выбираются равномерно, т. е. шаг дискретизации постоянен.

Дискретизация значений измерительного сигнала по уровню носит название квантования. Операция квантования сводится к тому, что непрерывная по времени и амплитуде величина заменяется ближайшим фиксированным значением по установленной шкале дискретных уровней. Эти дискретные (разрешенные) уровни образованы по определенному закону с помощью мер. Разностьмежду двумя разрешенными уровнями называют интервалом (шагом или ступенью) квантования. Интервал квантования может быть как постоянным, так и переменным. Временная дискретизация измерительного сигнала имеет смысл, когда его величина изменяется во времени. Если измерительный сигнал постоянен, достаточно осуществить квантование. Особым случаем является измерение времени (временного интервала). Процесс дискретизации здесь теряет смысл, и осуществляется квантование самого времени.

Следующим преобразованием измерительного сигнала, является кодирование. Цифровым кодом называется

Похожие работы

2014-2022 © "РефератКо"
электронная библиотека студента.
Банк рефератов, все рефераты скачать бесплатно и без регистрации.

"РефератКо" - электронная библиотека учебных, творческих и аналитических работ, банк рефератов. Огромная база из более 766 000 рефератов. Кроме рефератов есть ещё много дипломов, курсовых работ, лекций, методичек, резюме, сочинений, учебников и много других учебных и научных работ. На сайте не нужна регистрация или плата за доступ. Всё содержимое библиотеки полностью доступно для скачивания анонимному пользователю

Для измерения электрических и неэлектрических величин широко применяются электронные измерительные приборы. В зависимости от способа преобразования входного сигнала электронные приборы делятся на аналоговые и цифровые.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Контрольная 1.docx

1. ВВЕДЕНИЕ

Для измерения электрических и неэлектрических величин широко применяются электронные измерительные приборы. В зависимости от способа преобразования входного сигнала электронные приборы делятся на аналоговые и цифровые.

Для электронных измерительных приборов характерны следующие преимущества — высокая чувствительность, малое собственное потребление энергии из измерительной цепи, широкий частотный диапазон. Кроме того, электронные измерительные приборы характеризуются рядом особенностей — быстродействием, автоматизацией процесса измерения, простотой и удобством регистрации результатов измерения, возможностью сопряжения с ПЭВМ.

Применение электронных измерительных приборов разнообразно. Наиболее распространенные — электронные вольтметры. Кроме этого электронные приборы используются для измерения интервалов времени, частоты и углов сдвига фаз, для измерения спектральных характеристик сигнала и др.

Говоря о совершенствовании электронных измерительных приборов, необходимо подчеркнуть качественные изменения их вследствие внедрения микропроцессоров и микропроцессорных систем, которые стали неотъемлемой частью многих электронных измерительных приборов, улучшили их характеристики, придали новые свойства. С помощью микропроцессорных систем, встроенных в электронные измерительные приборы, достигается многофункциональность приборов, автоматизация регулировок, самокалибровка, улучшаются метрологические характеристики, создаются программируемые, полностью автоматизированные приборы.

К недостаткам электронных измерительных приборов можно отнести сложность, обусловленную большим количеством элементов, необходимость источников питания.

2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Автоматическими измерительными приборами (АИП) называются приборы, в которых процесс измерения производится автоматически, без участия операторов. АИП предназначены для измерения и регистрации параметров, характеризующих технологические процессы производства. К таким параметрам относятся температура, давление, уровень и расход жидкости, влажность, концентрация и состав газов и жидкостей, электрические напряжения и ток, мощность, частота и др.

Широкое использование в настоящее время АИП и все большая потребность в них объясняется рядом важнейших метрологических и эксплуатационных характеристик высокая точность (до 0,001%) и чувствительность (до 10 -8 ), незначительная зависимость показаний прибора от условий эксплуатации, малое собственное потребление энергии и возможность использования маломощных первичных преобразователей сигнала, возможность одновременного измерения нескольких величин и получение документальной информации. Эти показатели обеспечиваются использованием компенсационного метода измерения, применением совершенных электронных устройств, характеризующихся малой инерционностью и большой выходной мощностью, некоторым усложнением схем узлов АИП, использованием объективного отсчета измеряемых параметров.

В общем случае структура АИП непрерывного действия включает в себя: ПП — первичный преобразователь, ИЦ — измерительную цепь, У — усилитель, РД — реверсивный двигатель, Р — редуктор, КУ — корректирующее устройство, ВУ— выходное устройство.

Звенья прямой передачи сигнала или прямого тракта системы (ИЦ, У, РД, Р), охваченные корректирующим устройством КУ, образуют следящую систему (СС) и обеспечивают автоматизацию процесса измерения. Принцип действия СС заключается в сравнении измеряемой величины UK, поступающей от ПП, с компенсирующей ее величиной UK, вырабатываемой КУ. Разность этих величин усиливается и подается на РД, который, воздействуя через Р на КУ, одновременно обеспечивает работу ВУ. Равновесие системы наступает при .

Это равновесие возможно в астатической системе, необходимым условием которой является наличие в прямом тракте передачи сигнала интегрирующего звена. В данном случае интегрирующим звеном является РД — скорость поворота его выходного вала пропорциональна поданному на управляющую обмотку напряжению.

где α — угол поворота выходного вала РД; k — постоянный коэффициент; U2 — выходное напряжение У.

В действительности при равновесии , а определяется порогом чувствительности — минимальным значением ΔU, приводящим к троганию двигатель, и инерционностью используемых звеньев системы.

По типу измерительных систем существующие АИП непрерывного действия подразделяют на:

Мосты с уравновешиванием по одному параметру. Например, автоматический мост для измерения температуры применяется для измерения температуры с помощью терморезистора.

Потенциометры постоянного тока. В качестве примера реализации автоматического устройства, использующего компенсационный метод измерения, рассмотрим потенциометр, работающий в комплекте с термопарой, на концах которой создается термо-ЭДС. Современные автоматические потенциометры для измерения температуры снабжаются стабилизированными источниками питания. Они не имеют нормального элемента и режима автоматической установки рабочих токов.

Приборы с дифференциально- трансформаторной системой. Основными узлами измерительной цепи являются дифференциальный трансформаторный преобразователь и компенсационный дифференциальный трансформатор. Дифференциально- трансформаторные измерительные системы нашли широкое применение для измерения давления (автоматический манометр), уровня жидкости (уровнемер), расхода жидкости (расходомер).

2. ЭЛЕКТРОННЫЕ АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

В этих приборах измеряемое напряжение преобразуется с помощью электронных устройств в постоянный ток, который воздействует на магнитоэлектрический измерительный механизм со шкалой, градуированной в единицах напряжения. Электронные вольтметры (ЭВ) обладают широким диапазоном измерения (от десятков нановольт до десятков киловольт), большим входным сопротивлением (единицы мегаом), широким частотным диапазоном (от нуля до сотен мегагерц).

Вольтметры постоянного напряжения. Упрощенная структура: усилитель входной, усилитель постоянного тока, магнитоэлектрический измерительный механизм. Предел измерения этих приборов не бывает ниже десятков милливольт.

Вольтметры переменного напряжения. Структура такого вольтметра включает в себя преобразователь переменного напряжения, усилитель постоянного или переменного тока и магнитоэлектрический измерительный механизм. Электронный вольтметр имеет широкий частотный диапазон (до 10 3 МГц), но невысокую чувствительность. Предел измерения таких вольтметров — десятки милливольт.

Универсальные вольтметры. Эти вольтметры предназначены для измерения постоянного и переменного напряжений, а также для измерения сопротивления. Появление высокостабильных операционных усилителей с малым дрейфом позволяет существенно снизить порог чувствительности в режиме измерения переменного напряжения при сохранении достаточно широкого частотного диапазона.

Импульсные вольтметры. Эти вольтметры используются для измерения амплитуды импульсных сигналов различной формы. Особенностью их работы является малая длительность измеряемых импульсов (10 — 100 нс), большая скважность (до 10 9 ). Импульсные вольтметры градуируются в амплитудных значениях напряжений. В современных приборах используются компенсационные схемы амплитудных преобразователей.

Вольтметры селективные. Это вольтметры предназначены для измерения действующего значения напряжения в некоторой полосе частот или отдельных гармонических составляющих несинусоидального напряжения.

3. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Электронные омметры имеют широкий диапазон измерения (10 -4 — 10 12 Ом) и служат для измерения сопротивлений резисторов, изоляции, контактов и т д. Погрешность этих приборов составляет от единиц процентов до 10% (при измерении больших сопротивлений). В основу построения омметров положено преобразование измеряемого сопротивления в постоянное напряжение от источника стабилизированного напряжения, которое подается на магнитоэлектрический измерительный механизм.

Электронные приборы для измерения индуктивности катушки Z, емкости конденсатора С и добротности контура Q. Эти приборы чаще всего используют принцип, основанный на явлении резонанса в LC-контуре.

4. ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСТОТОМЕРЫ И ФАЗОМЕТРЫ

4.1. Электронный частотомер

Электронно-счетные частотомеры. Принцип действия электронно-счетных частотомеров (ЭСЧ) основан на подсчете количества импульсов, сформированных входными цепями из периодического сигнала произвольной формы, за определенный интервал времени.

Резонансные частотомеры. Принцип действия резонансных частотомеров основан на сравнении частоты входного сигнала с собственной резонансной частотой перестраиваемого резонатора.

Гетеродинные частотомеры. Принцип действия гетеродинных частотомеров основан на сравнении частоты входного сигнала с частотой перестраиваемого вспомогательного генератора (гетеродина) с помощью т. н. метода нулевых биений.

Конденсаторные частотомеры. Электронные конденсаторные частотомеры применяются для измерения частот в диапазоне от 10 до 1000Гц. Принцип таких частотомеров основывается на попеременном заряде конденсаторов от батареи с последующим его разрядом через магнитоэлектрический механизм.

Вибрационные (язычковые) частотомеры. Представляет собой прибор с подвижной частью в виде набора упругих Элементов (пластинок, язычков), приводимых в резонансные колебания при воздействии переменного магнитного или электрического поля.

Аналоговые стрелочные частотомеры. Аналоговые частотомеры по применяемому измерительному механизму бывают электромагнитной, электродинамической и магнитоэлектрической систем. В основе работы их лежит использование частотозависимой цепи, модуль полного сопротивления которой зависит от частоты.

4.2. Электронные фазометры

Фазометр — электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения углов сдвига фаз между двумя изменяющимися периодически электрическими колебаниями, например в трёхфазной системе электроснабжения.

Фазометры очень часто применяются в электроустановках для определения коэффициента реактивной мощности cosφ. Фазометры находят применение при разработке, регулировке и эксплуатации электронных и электротехнических аппаратов и устройств.

5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ВАТТМЕТРЫ И СЧЕТЧИКИ

Электронные ваттметры строятся на основе измерительного преобразователя мощности в напряжение, на выходе которого устанавливается магнитоэлектрический механизм.

Принцип работы преобразователей заключается в реализации зависимости . Отсюда следует, что необходимым элементом является устройство для перемножения u и i — множительное устройство (МУ). Различают параметрические и модуляционные МУ.

Наиболее точными являются модуляционные МУ, основанные на двойной модуляции импульсных сигналов — широтно-импульсной и амплитудно-импульсной.

Электронные счетчики активной энергии строятся на основе рассмотренных преобразователей с последующим интегрированием выходной величины в соответствии с зависимостью .

6. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ

Электронно-лучевые осциллографы (ЭЛО) предназначены для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов. Они также могут быть использованы для измерения частоты, угла сдвига фаз, составляющих комплексного сопротивления и т.д.

В настоящее время выпускается множество осциллографов, различающихся назначением и характеристиками. Кроме универсальных ЭЛО, которые используются при периодических и непериодических сигналах непрерывного и импульсного характера, выпускаются запоминающие ЭЛО для регистрации одиночных импульсов, стробоскопические для исследования высокочастотных процессов, цифровые ЭЛО и др.

Осциллографы различаются чувствительностью, полосой пропускания, погрешностью воспроизведения формы кривой.

Основными узлами ЭЛО являются электронно-лучевая трубка ЭЛТ, делитель напряжения ДН, усилители вертикального УВО и горизонтального УГО отклонения, калибраторы амплитуды КА и длительности КД, генератор развертки ГР, блок синхронизации БС.

Электронно-лучевой осциллограф может использоваться не только для наблюдения формы сигнала, но и для измерения параметров сигнала и параметров цепи.

Измерение мгновенного значения напряжения. Измеряемое напряжение определяется непосредственно с помощью градуированной сетки экрана осциллографа, при использовании значений коэффициентов усиления усилителя вертикального отклонения, обозначенных на передней панели ЭЛО в милливольтах на сантиметр или в вольтах на сантиметр. Измеренное амплитудное значение напряжения в вольтах равно произведению измеренного в сантиметрах по шкале экрана длины отрезка l, соответствующего амплитуде входного напряжения, и масштаба градуировки ky, т е .

Этому способу измерения напряжения присуща погрешность отсчета— субъективная погрешность Для уменьшения ее используют; двойную шкалу, нанесенную как с внутренней, так и с наружной стороны трубки или изготавливают безпараллаксные шкалы из прозрачного материала с линиями на двух сторонах Погрешность измерения напряжения этим способом находится на уровне 4 — 7%.

Измерение частоты. Наиболее распространенным является способ сравнения неизвестной частоты с эталонной по фигурам Лиссажу.

Для проведения измерения необходимо на экране ЭЛО получить неподвижное изображение сигнала, на котором будут видны яркие метки с темными промежутками Зная количество меток за период исследуемого сигнала и частоту следования меток, можно определить частоту измеряемого сигнала.

Измерение сдвига фаз. Одним из методов измерения сдвига фаз между двумя синусоидальными функциями является использование фигуры Лиссажу — метод эллипса.

Измерение входного сопротивления двухполюсника. Измерение входного комплексного сопротивления любого двухполюсника сводится к измерению значения входного напряжения, тока и угла сдвига фаз между ними

Стробоскопические осциллографы. Используются для исследования быстропротекающих процессов или очень коротких импульсов (периодически повторяющихся или искусственно превращаемых в периодическую последовательность).

Покажем отличия динамических характеристик рассматриваемых приборов. Для этого воспользуемся структурной схемой АИП, показанной на рис. 2.16, 6. На этом рисунке используются следующие обозначения: Ах = (Хх, As = as, kCB =Uno / 4(1 +a) — постоянные коэффициенты; Wli3(p) — передаточная функция исполнительного элемента. Если в качестве этого элемента используется двигатель, то. На рис. 2.15, б… Читать ещё >

Автоматические измерительные приборы ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Высокую точность измерений обеспечивают автоматические измерительные приборы (АИП). В них измеряемая величина непосредственно или косвенно сравнивается с мерой, которая хранится в приборе или воспроизводится в нем с помощью отрицательной обратной связи. Это сравнение происходит автоматически, т. е. без участия человека.

Различают АИП с астатическим и статическим уравновешиванием. Отличие этих приборов определяется значением сигнала рассогласования в установившемся статическом режиме измерений. Для астатических АИП этот сигнал равен нулю, для статических — отличен от нуля. Различают также приборы компенсационного и следящего уравновешивающего преобразования. В них отличительным признаком является глубина охвата звеньев прибора отрицательной обратной связью.

На рис. 2.15, а показана схема прибора с астатическим уравновешиванием. В нем обратная связь заводится на мостовую схему.

Автоматический измерительный прибор.

Рис. 2.15. Автоматический измерительный прибор:

а — астатического уравновешивания; б — статического уравновешивания Мост содержит омический ИПр Rv два резистора R0 и потенциометр П, сопротивление Rs которого зависит от перемещения s его щетки. При изменении сопротивления ИПр нарушается равновесное состояние моста и в его измерительной диагонали появляется напряжение ДС/, зависящее от степени разбаланса. Будучи усиленным, это напряжение поступает в управляющую обмотку двигателя Д, вал которого связан с отсчетным устройством О У и с щеткой реохорда (с помощью кинематической передачи КП). При вращении вала изменяется сопротивление потенциометра Rs, что приводит к восстановлению состояния равновесия моста. Соответствующее показание прибора х считывается со шкалы ОУ.

На рис. 2.15, б показана схема аналогичного прибора со статическим уравновешиванием. Он отличается тем, что вместо двигателя Д в нем используется магнитоэлектрический преобразователь МЭИ. При протекании по обмотке этого преобразователя тока I якорь МЭП, выполненный из постоянного магнита, втягивается внутрь обмотки, перемещая щетку потенциометра П.

Приборы, показанные на рис. 2.15, можно использовать для измерения температуры контролируемой среды. В этом случае роль омического ИПр Rx выполняет терморезистор (аналогичный рассмотренному в параграфе 3.3, см. рис. 3.3, а). Если используется емкостный или индуктивный ИПр, то мост должен питаться от источника переменного напряжения. Аналогичные схемы и принцип действия имеют различные ИУ с обратной связью: маятниковые акселерометры, гироскопические датчики, пневматические системы передачи информации, токовые весы, буйковые уровнемеры и пр.

На рис. 2.16, а показана обобщенная функциональная схема таких ИУ.

Схемы прибора.

Рис. 2.16. Схемы прибора:

а — обобщенная функциональная; б — линеаризованная структурная б.

На этом рисунке ИЭ — исполнительный элемент, роль которого в приборах с астатическим уравновешиванием выполняет двигатель Д, а в приборах со статическим уравновешиванием — МЭП. На рис. 2.16, б показана линеаризованная структурная схема приборов. Ее можно использовать для оценки работы приборов в динамическом режиме измерений, когда измеряемая величина х изменяется во времени ("https://referat.bookap.info", 10).

Автоматические измерительные приборы.

Определим статическую характеристику АИП, полагая, что статические характеристики всех его звеньев, кроме характеристики моста, линейные, т. е.

где R0 начальное сопротивление ИПр; s — перемещение щетки реохорда; ax, as коэффициенты относительной чувствительности; ky — коэффициент усиления усилителя; koy коэффициент передачи отсчетного устройства; &мэп — коэффициент передачи МЭП; кш коэффициент передачи преобразователя КП.

Для прибора с астатическим уравновешиванием в установившемся состоянии имеет место равенство AU = 0. С учетом формул (2.50) получим.

Автоматические измерительные приборы.

где К = OLxkoy/askKU постоянный коэффициент, зависящий от параметров прибора. При выборе этих параметров нужно добиваться условия К = 1.

Статическая характеристика прибора со статическим уравновешиванием определяется решением системы уравнений (2.50), которые нужно дополнить характеристикой мостовой схемы включения (см. (2.17), (2.19)),.

Автоматические измерительные приборы.

где Un напряжение питания моста; RH сопротивление нагрузки (входное сопротивление усилителя). В результате уравнение, связывающее показание прибора х со значением измеряемой величины х, приводится к виду.

Автоматические измерительные приборы.

Автоматические измерительные приборы.

где о, b, c, d — постоянные коэффициенты, зависящие от параметров прибора,

а = RH / Rq — относительное сопротивление нагрузки. Отсюда следует.

Автоматические измерительные приборы.

При оптимальных значениях параметров прибора максимальное отклонение кривой (2.54) от желаемой характеристики прибора х = х оказывается минимальным [30].

Покажем отличия динамических характеристик рассматриваемых приборов. Для этого воспользуемся структурной схемой АИП, показанной на рис. 2.16, 6. На этом рисунке используются следующие обозначения: Ах = х, As = as, kCB =Uno / 4(1 +a) — постоянные коэффициенты; Wli3(p) — передаточная функция исполнительного элемента. Если в качестве этого элемента используется двигатель, то.

Автоматические измерительные приборы.

где Гд — постоянная времени двигателя; кл коэффициент передачи по скорости. Если исполнительным элементом является МЭП, то.

Автоматические измерительные приборы.

где Гмэп — постоянная времени МЭП; ^мэп — относительный коэффициент демпфирования подвижной системы МЭП; кмэи — коэффициент передачи (чувствительность) МЭП. В обоих случаях общая передаточная функция АИП имеет вид передаточной функции типового квазистатического ИУ второго порядка (см. приложение 2).

Автоматические измерительные приборы.

где К — коэффициент чувствительности прибора; ?, Г = 1/со0 — относительный коэффициент демпфирования и постоянная времени прибора; со0 — собственная частота.

Для прибора с астатическим уравновешиванием в формуле (2.57) нужно принять.

Автоматические измерительные приборы.

Для прибора со статическим уравновешиванием.

Автоматические измерительные приборы.

При проектировании приборов следует добиваться выполнения усло.

Автоматические измерительные приборы.

вии где? = ?ж и Т = ТЖ желаемые значения параметров, которые определяются исходя из требований, предъявляемых к динамическим характеристикам прибора (см. табл. 6.1). Зная их и используя формулы (2.58) и (2.59), можно выбор параметров прибора подчинить выполнению требований к показателям динамической точности. В подпараграфе 6.3.1 показан пример такого расчета (см. пример 6.5).

Если желаемые значения коэффициентов передаточной функции прибора подобрать невозможно, то выполнение требований к динамическим характеристикам достигается введением в схему прибора специального корректирующего звена (см. подпараграф 6.3.2).

Рассмотренные приборы относятся к АИ11 компенсационного уравновешивающего преобразования. Более совершенные метрологические характеристики имеют астатические приборы следящего преобразования. В них отрицательной обратной связью охватывают все элементы прибора. Благодаря этому приборы следящего преобразования имеют высокую точность. Однако они, как правило, имеют более сложную конструкцию. Кроме того, их можно использовать для измерения ограниченного числа физических величин, допускающих непосредственное сравнение: перемещения, силы, тока, напряжения и др.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Непрерывная величина х( t ) .


Дискретизация - преобразование непрерывной величины в дискретную. Шаг дискретизации D t , может быть переменным и постоянным. При дискретизации теряется часть информации.

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) - автоматически преобразуют непрерывную измеряемую величину х в дискретную форму, подвергают цифровому кодированию и выдают результат на табло H - Д - К (ОД) .

Достоинства : объективность ; удобство

регистрации и отсчета ; высокую точность до 0,001% при широком диапазоне измерения от 0,1мкВ до 1000В ; высокое быстродействие (до 10 6 преобразований в сек.) ; полную автоматизацию процесса измерения (выбор диапазона, знака), сочетание с ЭВМ, с печатью, дистанционная, помехоустойчивая связь.

Недостатки : сложность, большая стоимость.

Аналого- цифровой и цифро- аналоговый преобразователи.

Увеличение скорости и точности обработки информации в устройствах потребовало разработки большого класса быстродействующих однокристальных схем АЦП и ЦАП широкого применения.

Микросхемы преобразователей сигналов по сравнению с цифровыми микросхемами имеют следующие особенности :

- высокую точность и большую стабильность выходных и входных характеристик в широком диапазоне температур ;

- сравнительно большое число контролируемых параметров в технологическом цикле производства, при контроле готовых схем, механических и климатических испытаниях ;

- высокое требование к контрольно- измерительной аппаратуре по точности и производительности при проверке статических и динамических параметров.

В настоящее время промышленностью выпускается большая номенклатура микросхем ЦАП серий К594ПА1, К1108ПА, К1118ПА, К572ПА и АЦП серий К1107ПВ, К572ПВ, К1113ПВ и др. Для построения современных вычислительных систем обработки информации широко применяются быстродействующие ЦАП и АЦП.

Необходимо отметить следующие основные тенденции развития микросхем ЦАП и АЦП : расширение функциональных возможностей за счет увеличения схемной и конструктивной сложности ; повышение разрядности с одновременным понижением потребляемой мощности ; рост быстродействия до 100-150 МГц при преобразовании сигналов с частотой от 25 до 50 МГц.

Электрические параметры, эксплуатационные характеристики АЦП и ЦАП.

Параметры, характеризующие динамическую точность.

В общем случае учитываются число разрядов, нелинейность, дифференциальная нелинейность, абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы, входные и выходные напряжения высокого уровня, токи потребления, число каналов, максимальная частота преобразования, максимальная частота входного напряжения, время преобразования, время установления по току и по напряжению, диапазон рабочих температур.

Перечисленные параметры наиболее точно описывают работу преобразователей в статическом и динамическом режимах при воздействии внешних факторов.

Под разрядностью ЦАП и АЦП понимается разрешающая способность, определяемая числом уровней квантования 2, на передаточной характеристике АЦП или ЦАП. На быстродействие ЦАП влияет максимальное время установления по току или по напряжению. В свою очередь быстродействие АЦП определяется типовым или максимальным временем преобразования. Под типовым понимается среднее статистическое значение параметра.

Нелинейность- отклонение сглаженной характеристики квантования АЦП от идеальной прямой во всем диапазоне изменения входного сигнала.

Время преобразования – это время, отсчитываемое от начала преобразования до появления на выходе устойчивого кода, соответствующего данной выборке. Для одних типов преобразователей эта величина является переменной, зависящей от значения входного сигнала, для других- примерно постоянной. Время при работе без устройства выборки и запоминания является апертурным временем и определяет достижимую частоту дискретизации.

Апертурное время характеризует время, в течение которого сохраняется неопределенность между значением выборки и моментом времени, к которому она относится.

Параметры, характеризующие внешние условия работы.

Эта группа параметров характеризует АЦП и ЦАП как черный ящик со стороны входа и выхода, а также по отношению к различным внешним воздействиям.

К параметрам входных сигналов относятся их абсолютные и относительные значения, полярность, форма, спектр и др., к параметрам источника входных сигналов- входное сопротивление и его изменения, амплитудная характеристика, ее стабильность и др.

Параметры источников опорных и питающих напряжений включают в себя их номиналы, допуски, стабильность напряжений, нагрузочные способности источников и др.

Аналого- цифровой преобразователь.

АЦП называют устройство, преобразующее входную аналоговую величину в соответствующий ей цифровой эквивалент – код, являющийся выходным сигналом преобразователя. АЦП обеспечивает как дискретизацию непрерывного сигнала по времени, так и его квантование по уровню.

В последнее время наибольшее распространение получил подход к классификации, основанный на том, как во времени развертывается процесс преобразования аналоговой величины в цифровую. В основе преобразования выборочных значений сигнала в цифровые эквиваленты лежат операции квантования и кодирования. Они могут осуществляться с помощью либо последовательной, либо параллельной, либо последовательно- параллельной процедуры приближения цифрового эквивалента к преобразуемой величине.

Исходя из этого целесообразно разделить методы построения АЦП на последовательные, параллельные и последовательно- параллельные.

Последовательные АЦП со ступенчатым пилообразным напряжением.



Этот преобразователь является типичным примером построения АЦП с единичными приближениями ( рис. 2) и состоит из компаратора, счетчика и ЦАП. На один вход компаратора поступает входной сигнал, а на другой- сигнал обратной связи с ЦАП.

Работа преобразователя начинается с прихода импульса запуска, который включает накопительный счетчик. Процесс преобразования продолжается до тех пор, пока напряжения обратной связи сравняются с входными напряжениями и срабатывает компаратор, который своим выходным сигналом прекратит поступление счетных импульсов на счетчик и осуществит считывание с него выходного кода, представляющего цифровой эквивалент входного напряжения в момент окончания преобразования.

Время преобразования этого АЦП является переменным и зависит от амплитуды входного напряжения.

Статическая погрешность преобразования определяется суммарной статической погрешностью используемых ЦАП и компараторов, при этом надо иметь в виду, что частоту счетных импульсов необходимо выбирать с учетом завершения переходных процессов в них.

АЦП последовательных приближений.

Одним из наиболее распространенных является метод поразрядного уравновешивания, называемый также методом последовательного приближения.

Преобразователь этого типа является наиболее распространенным вариантом последовательных АЦП с двоично- взвешенными приближениями (рис. 3).



Рис. 3

В основе этого класса преобразователей лежит принцип последовательного сравнения измеряемой величины с ½ , ¼, 1 / 8 и т.д. от возможного максимального значения ее. Это позволяет для m - разрядного АЦП выполнить весь процесс преобразования за m последовательных шагов приближения. В то же время статическая погрешность этого типа преобразователей, определяемая в основном используемым в нем ЦАП, может быть очень малой.

Интегрирующие АЦП.

Интегрирующие АЦП уступают по быстродействию преобразователям последовательного приближения. Вместе с тем они имеют и явные преимущества : минимальное число необходимых точных компонентов, высокую помехоустойчивость, отсутствие дифференциальной нелинейности, низкую стоимость. Эти свойства интегрирующих АЦП определили их широкое применение для построения измерительных приборов и систем невысокого быстродействия (от одного измерения до нескольких тысяч в секунду), для которых в качестве основных выступают требования высокой точности и нечувствительность к помехам.

Интегрирующий АЦП, как правило, состоит из двух преобразователей : преобразователя напряжения или тока в частоту или длительность импульсов и преобразователя частоты или длительности в код.

Полупроводниковые БИС интегрирующего АЦП типа К572ПВ2 (А,Б,В).

Параллельные АЦП.

Метод параллельного преобразования позволяет строить быстродействующие, хотя и сложные в реализации АЦП. Преобразователи этого типа осуществляют одновременно квантование сигналов с помощью наборов компараторов, включенных параллельно источнику сигнала (рис. 4). Пороговые уровни компараторов установлены с помощью резистивного делителя в соответствии с используемой шкалой квантования. При подаче на такой компаратор исходного сигнала на выходах последнего будет иметь место проквантованный сигнал, представленный в унитарном коде. Для преобразования этого кода в двоичный используются логические схемы, называемые обычно кодирующей логикой.



Рис.4

Динамические погрешности при работе без устройства выборки и хранения определяются в первом приближении временем преобразования входного сигнала в унитарный код. Частота преобразования такого АЦП 100-200 МГц.

Отечественная промышленность выпускает интегральные АЦП параллельного преобразования серии К1107.

Последовательно- параллельные АЦП.

Этот класс преобразователей (рис. 5) позволяет в значительной мере уменьшить объем параллельных преобразователей и увеличить быстродействие последовательных. В приведенном примере 6-ти разрядного АЦП этого типа два 3-разрядных параллельных АЦП. Первый из них вырабатывает три старших разряда выходного кода. Эти же три разряда поступают на вход 3-разрядного ЦАП, выходной сигнал последнего подается на один вход устройства вычитания, на другой его вход подается входной сигнал. Разность сигналов с устройства вычитания поступает на второй 3-разрядный АЦП, вырабатывающий три младших разряда 6-разрядного выходного кода.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

СОДЕРЖАНИЕ

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

3. ВИДЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

3.1. Электродинамические приборы -

3.2. Электростатические приборы

3.3. Термоэлектрические приборы

3.4. Электромагнитные приборы -

3.5. Магнитоэлектрические приборы

3.6. Комбинированные приборы

11. АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ЧАСТОТ

13. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Измерительный прибор – средство измерений, дающее возможность непосредственно отсчитывать значения измеряемой величины. В аналоговых измерительных приборах отсчитывание производится по шкале, в цифровых – по цифровому отсчётному устройству. Показывающие измерительные приборы предназначены только для визуального отсчитывания показаний, регистрирующие измерительные приборы снабжены устройством для их фиксации, чаще всего на бумаге. Регистрирующие измерительные приборы подразделяются на самопишущие, позволяющие получать запись показаний в виде диаграммы, и печатающие, обеспечивающие печатание показаний в цифровой форме. В измерительных приборах прямого действия (например, манометре, амперметре) осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины, и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной. В измерительных приборах сравнения непосредственно сравнивается измеряемая величина с одноимённой величиной, воспроизводимой мерой (примеры — равноплечные весы, электроизмерительный потенциометр, компаратор для линейных мер). К разновидностям измерительных приборов относятся интегрирующие измерительные приборы, в которых подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой независимой переменной (электрические счётчики, газовые счётчики), и суммирующие измерительные приборы, дающие значение двух или нескольких величин, подводимых по различным каналам (ваттметр, суммирующий мощности нескольких электрических генераторов).

В целях автоматизации управления технологическими процессами измерительные приборы часто снабжаются дополнительными регулирующими, счётно-решающими и управляющими устройствами, действующими по задаваемым программам.

Чувствительность измерительного прибора – отношение перемещения указателя прибора относительно шкалы (выраженного в линейных или угловых единицах) к изменению значения измеряемой величины, вызвавшей это перемещение.

Шкала (от лат. scala — лестница) измерительного прибора, часть отсчётного устройства прибора, представляющая собой совокупность отметок (точек, штрихов, расположенных в определённой последовательности) и проставленных у некоторых из них чисел отсчёта или других символов, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Параметры шкалы — её пределы, цена деления (разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам) и др. — определяются пределами измерения, реализуемыми измерительным механизмом прибора, чувствительностью прибора и требуемой точностью отсчёта. В зависимости от конструкции отсчётного устройства деления шкалы могут располагаться по окружности, дуге или прямой линии, а сама шкала может быть равномерной, квадратичной, логарифмической и т.д. Основные деления шкалы, соответствующие цифровым обозначениям, наносятся более длинными (или толстыми) линиями. Показания отсчитываются невооружённым глазом при расстояниях между делениями до 0,7 мм, при меньших — при помощи лупы или микроскопа. Для долевой оценки делений шкалы применяют дополнительные шкалы — нониусы.

Нониус – вспомогательная шкала, при помощи которой отсчитывают доли делений основной шкалы измерительного прибора. Прототип современного нониуса предложен французским математиком П. Вернье, поэтому нониус часто называют верньером. Нониус получил название по имени португальца П. Нуниша (P. Nunes, латинизированное имя Nonius), предложившего для отсчёта долей делений шкалы другой сходный прибор, ныне, однако, не применяемый. Различают линейный, угломерный, спиральный, трансверсальный и др. виды нониусов. Применение линейного нониуса основано на разнице интервалов деления основной шкалы и нониуса. Длина нониуса (целое число его делений) точно укладывается в определённом целом числе делений основной шкалы. При совпадении нулевой отметки нониуса с какой-либо отметкой L основной шкалы результат измерения А соответствует величине, определяемой отметкой L; при несовпадении нулевой отметки нониуса с L значение А = L + ki, где k — число делений нониуса от нулевого до совпадающего со штрихом основной шкалы; i — наименьшая доля деления основной шкалы, которую можно оценить нониусом (обычно i = 0,1; 0,05 или 0,02 мм). Принцип отсчёта по угломерному нониусу, применяемому в ряде оптико-механических приборов, такой же, как и по линейному нониусу.

Отсчётное устройство измерительного прибора (аналогового или цифрового) – часть прибора, предназначенная для отсчитывания его показаний. Отсчётное устройство аналогового прибора обычно состоит из шкалы и указателя, причём подвижным может быть либо указатель, либо шкала. По типу указателя отсчётные устройства подразделяются на стрелочные и световые. В стрелочных отсчётных устройствах стрелка своим концом перемещается относительно отметок шкалы. Конец стрелки может быть копьевидным или выполненным в виде ножа или натянутой нити. В последних двух случаях шкалы снабжаются зеркалом для устранения погрешности отсчёта, вызванной параллаксом. В световых отсчётных устройствах роль стрелки выполняет световой луч, отражённый от зеркальца, скрепленного с подвижной частью прибора. От положения последней зависит положение светового изображения на шкале, по которому отсчитывают показания. Световое отсчётное устройство позволяет устранить погрешность от параллакса и повысить чувствительность прибора за счёт увеличения длины указателя и удвоения угла его поворота.

Отсчётное устройство цифрового прибора позволяет получить показание непосредственно в цифровой форме. Для создания изображений цифр применяются цифровые индикаторы различной конструкции. Механические индикаторы представляют собой несколько роликов или дисков с цифрами по окружности и ряд окошечек, в которых появляются цифры отдельных роликов (дисков). Такими отсчётными устройствами снабжены, например, счётчики электроэнергии. Электромеханические индикаторы содержат подвижные части с изображениями цифр, перемещаемые электромеханическими приводными устройствами. В электрических индикаторах применяются лампы накаливания, люминесцентные или газоразрядные элементы и электроннолучевые трубки, образующие изображения цифр.

Точность измерения – характеристика измерения, отражающая степень близости его результатов к истинному значению измеряемой величины. Чем меньше результат измерения отклоняется от истинного значения величины, то есть чем меньше его погрешность, тем выше точность измерения, независимо от того, является ли погрешность систематической, случайной или содержит ту и другую составляющие. Иногда в качестве количественной оценки точности измерения указывают погрешность, однако погрешность является понятием, противоположным точности, и логичнее в качестве оценки точности измерения указывать обратную величину относительной погрешности (без учёта её знака); например, если относительная погрешность равна ±10—5, то точность равна 105.

Точность меры и измерительного прибора – степень близости значений меры или показаний измерительного прибора к истинному значению величины, воспроизводимой мерой или измеряемой при помощи прибора. Точные меры или измерительные приборы имеют малые погрешности, как систематические, так и случайные.

Классы точности средств измерений – обобщённая характеристика средств измерений, служащая показателем установленных для них государственными стандартами пределов основных и дополнительных погрешностей и др. параметров, влияющих на точность. Введение классов точности облегчает стандартизацию средств измерений и их подбор для измерений с требуемой точностью.

Из-за разнообразия измеряемых величин и средств измерений нельзя ввести единый способ выражения пределов допускаемых погрешностей и единые обозначения классов точности. Если пределы погрешностей выражены в виде приведенной погрешности (т. е. в процентах от верхнего предела измерений, диапазона измерений или длины шкалы прибора), а также в виде относительной погрешности (т. е. в процентах от действительного значения величины), то классы точности обозначают числом, соответствующим значению погрешности. Например: Классу точности 0,1 соответствует погрешность 0,1%. Многие показывающие приборы (амперметры, вольтметры, манометры и др.) формируются по приведённой погрешности, выраженной в процентах от верхнего предела измерений. В этих случаях применяется ряд классов точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.

ВИДЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Электродинамический прибор – измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии двух проводников при протекании по ним электрического тока. Электродинамический прибор состоит из измерительного преобразователя, преобразующего измеряемую величину в переменный или постоянный ток, и измерительного механизма электродинамической системы. Наиболее распространены электродинамические приборы с подвижной катушкой, внутри которой на оси со стрелкой расположена подвижная катушка. Вращающий момент на оси возникает в результате взаимодействия токов в обмотках катушек и пропорционален произведению действующих значений этих токов. Уравновешивающий момент создаёт пружина, с которой связана ось. При равенстве моментов стрелка останавливается. Электродинамические приборы – наиболее точные электроизмерительные приборы, применяемые для определения действующих значений тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. При последовательном соединении обмоток катушек угол поворота стрелки пропорционален квадрату измеряемой величины. Такое включение обмоток применяется в электродинамических приборах для измерения напряжения и силы тока (вольтметры и амперметры). Электродинамические измерительные механизмы используют также для измерения мощности (ваттметры). При этом через неподвижную катушку пропускают ток, пропорциональный току, а через подвижную — ток, пропорциональный напряжению в измеряемой цепи. Показания прибора пропорциональны активному или реактивному значению электрической мощности. В случае исполнения электродинамических механизмов в виде логометров их применяют как частотомеры, фазометры и фарадометры. Электродинамические приборы изготовляют главным образом переносными приборами высокой точности – классов 0,1; 0,2; 0,5. Разновидность электродинамических приборов – ферродинамический прибор, в котором для усиления магнитного поля неподвижной катушки применяют магнитопровод из ферромагнитного материала. Такие приборы предназначаются для работы в условиях вибрации, тряски и ударов. Класс точности ферродинамических приборов 1,5 и 2,5.

Электростатический прибор – измерительный прибор, принцип действия которого основан на механическом взаимодействии электродов, несущих разноимённые электрические заряды. В электростатическом приборе, измеряемая величина преобразуется в напряжение переменного или постоянного тока, определяемое электростатическим измерительным механизмом. Измеряемое напряжение подводится к подвижному электроду, укрепленному на оси, связанной со стрелкой, и к изолированному от него неподвижному электроду. В результате взаимодействия зарядов, возникающих на электродах, на оси появляется вращающий момент, пропорциональный квадрату приложенного напряжения. Действующая на ось пружина создаёт момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси подвижного электрода. При взаимодействии вращающего и противодействующего моментов стрелка измерительного механизма поворачивается на угол, пропорциональный квадрату поданного на электроды напряжения. Шкала, градуируемая в единицах измеряемых величин, получается неравномерной, выполняется часто со световым указателем. Электростатический прибор, используют обычно для измерения напряжений переменного или постоянного тока, в том числе высокочастотных. Для этих приборов характерно малое потребление энергии и независимость показаний от частоты. Они подвержены влиянию внешних электростатических полей, которое ослабляется внутренним экранированием прибора. Электростатический прибор, выпускаются наивысшего класса точности 0,005.

Термоэлектрический прибор – измерительный прибор для измерения силы переменного тока, реже электрического напряжения, мощности. Представляет собой сочетание магнитоэлектрического измерителя с одним или несколькими термопреобразователями. Термопреобразователь состоит из термопары (или нескольких термопар) и нагревателя, по которому протекает измеряемый ток. Под действием тепла, выделяемого нагревателем, между свободными концами термопары возникает термоэдс, измеряемая магнитоэлектрическим измерителем. Для расширения пределов измерения термопреобразователей используют высокочастотные измерительные трансформаторы тока.

Термоэлектрические приборы обеспечивают сравнительно большую точность измерений в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривой тока, протекающего через нагреватель. Их основные недостатки – зависимость показаний от температуры окружающей среды, значительное собственное потребление мощности, недопустимость больших перегрузок (не более чем в 1,5 раза). Применяются преимущественно для измерения действующего значения силы переменного тока (от единиц мкА до нескольких десятков А) в диапазоне частот от нескольких десятков Гц до нескольких сотен МГц с погрешностью 1—5%.

Электромагнитный прибор – измерительный прибор, принцип действия которого основан на взаимодействии магнитного поля, пропорционального измеряемой величине, с сердечником, выполненным из ферромагнитного материала. Основные элементы электромагнитного прибора: измерительная схема, преобразующая измеряемую величину в постоянный или переменный ток, и измерительный механизм электромагнитной системы. Электрический ток в катушке электромагнитной системы создаёт электромагнитное поле, втягивающее сердечник в катушку, что приводит к возникновению на оси вращающего момента, пропорционального квадрату силы тока, протекающего по катушке. В результате действия на ось пружины создаётся момент, противодействующий вращающему моменту и пропорциональный углу поворота оси. При взаимодействии моментов ось и связанная с ней стрелка поворачиваются на угол, пропорциональный квадрату измеряемой величины. При равенстве моментов стрелка останавливается.

Выпускаются электромагнитные амперметры и вольтметры для измерений главным образом в цепях переменного тока частотой 50 Гц. В электромагнитном амперметре катушка измерительного механизма включается последовательно в цепь измеряемого тока, в вольтметре параллельно. Электромагнитные измерительные механизмы применяют также в логометрах. Наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 800 Гц.

Магнитоэлектрический прибор – измерительный прибор непосредственной оценки для измерения силы электрического тока, напряжения или количества электричества в цепях постоянного тока. Подвижная часть измерительного механизма магнитоэлектрического прибора перемещается вследствие взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и проводника с током. Наиболее распространены магнитоэлектрические приборы с подвижной рамкой, расположенной в поле постоянного магнита. При протекании по виткам рамки тока возникают силы, образующие вращающий момент. Ток к рамке подводится через пружинки или растяжки, создающие противодействующий вращающий механический момент. Под действием обоих моментов рамка перемещается на угол, пропорциональный силе тока в рамке. Непосредственно через обмотку рамки можно пропускать только небольшие токи силой от нескольких мкА до десятков мА, чтобы не перегреть обмотки и растяжки. Для расширения пределов измерений по току и по напряжению к рамке подключают шунтирующие и добавочные сопротивления, подключаемые извне или встроенные. Существуют магнитоэлектрические приборы, у которых постоянный магнит помещен внутри подвижной катушки, а также магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом, укрепленным на оси внутри неподвижной катушки. Применяются также магнитоэлектрические логометры. Магнитоэлектрические приборы с подвижным магнитом более просты, имеют меньшие габариты и массу, но меньшую точность и чувствительность, чем приборы с подвижной рамкой. Для отсчёта показаний используют стрелочный или световой указатель: луч света от осветителя направляется на зеркальце, укрепленное на подвижной части прибора, отражается от него и образует на шкале магнитоэлектрического прибора световое пятно с тёмной чертой в центре.

Отличительные особенности магнитоэлектрического прибора – равномерная шкала, хорошее успокоение, высокие точность и чувствительность, малое потребление мощности; они чувствительны к перегрузкам, к механическим сотрясениям и ударам и мало чувствительны к влияниям внешних магнитных полей и окружающей температуры.

Электроизмерительный комбинированный прибор – измерительный прибор, в котором для измерения (неодновременного) двух и более величин используется один измерительный механизм либо несколько различных измерительных преобразователей с общим отсчётным устройством. Шкалу или отсчётное устройство электроизмерительного комбинированного прибора градуируют в единицах тех величин, которые он измеряет. Наиболее широко используют приборы для измерения электрического напряжения, силы переменного и постоянного тока – ампервольтметры; напряжения, силы переменного и постоянного тока и сопротивления – ампервольтомметры (авометры); индуктивности, напряжения постоянного тока, количества импульсов – универсальные цифровые электроизмерительные комбинированные приборы.

АМПЕРМЕТР

Амперметр – прибор для измерений силы постоянного и переменного тока в амперах (А). Шкалу Амперметра градуируют в килоамперах, миллиамперах или микроамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно; для увеличения предела измерений – с шунтом или через трансформатор. Под действием тока подвижная часть прибора поворачивается; угол поворота связанной с ней стрелки пропорционален силе тока. Существуют амперметры, в которых применены магнитоэлектрическая, электромагнитная, электродинамическая (ферромагнитная), термоэлектрическая и выпрямительная системы.

Читайте также: