Измеряемое постоянное напряжение
Cтраница 4
Для измерения десятков и единиц милливольт, а тем более микровольт надо значительно увеличить чувствительность усилителя постоянного тока, а тут начинаются осложнения с дрейфом нуля и нестабильностью коэффициента усиления. Поэтому в милливольтметрах постоянного тока измеряемое постоянное напряжение обычно преобразуют в пропорциональное ему переменное, которое усиливают, выпрямляют и измеряют микроамперметром. Делают это потому, что усилителю переменного напряжения обес-печить стабильность и большой коэффициент усиления значительно е, чем усилителю постоянного тока. Измеряя это напряжение и регулируя чувствительность вольт, тром, уточняют градуировку шкалы. [46]
Устройство приборов системы основано на применении одной или нескольких электронных ламп и измерительного прибора магнитоэлектрической системы, соединенных в схему, позволяющую производить измерения электрических величин. Ламповые приборы обладают большим входным сопротивлением ( 1 - 10 МОм), поэтому они находят широкое применение для измерения напряжений высокоомных маломощных источников. Прибор работает на принципе преобразования измеряемого постоянного напряжения в переменное с последующим усилением этого напряжения, детектированием и регистрацией выпрямленного напряжения стрелочным измерителем. [47]
В СССР ЦБ, используемые в ИИС, разрабатываются и выпускаются для применения в агрегатированных системах АСЭТ и ЕАКАСИТ. Структурная схема прибора приведена на рис. 2.49. Прибор состоит из двух частей: преобразователя постоянного напряжения, тока и сопротивления в частоту, гальванически развязанного от всего прибора для подавления помех общего вида, и счетной части с входящими в нее частотомером, блоком управления, блоком АВП и блоком питания. Прибор обеспечивает автоматический и ручной выбор предела измерений, автоматическое определение и индикацию полярности измеряемого постоянного напряжения и тока, установку нуля и калибровку. Запуск прибора ручной, периодический и дистанционный. Дистанционно-программно устанавливаются: вид измерения U, I, R, f, /; пределы измерений 1, 2, 3, 4; род работы - установка нуля ( 1У), калибровка /, калибровка U, калибровка /, калибровка IR, калибровка U -; выбор пределов измерения - ручной, автоматический; время измерения 0 01; 0 1; 1 с; при совместной работе с В9 - 1 - фильтр быстро, фильтр медленно; децимальные точки; знаки, перегрузка Пер. [48]
Она построена по принципу уравновешивающего преобразования и работает в режиме неполного уравновешивания. Входное устройство А1 обычно содержит интегрирующий фильтр для уменьшения влияния переменной составляющей, присутствующей во входном сигнале. УПТ выполнен по схеме с конвертированием. Измеряемое постоянное напряжение преобразуется в переменное прямоугольной формы. Для этой цели на входе УПТ часто применяется последовательно-параллельный ключ на полевых транзисторах. Управляющее напряжение частотой обычно 400 Гц вырабатывается мультивибратором ( G), собранным на интегральной схеме, и формируется с помощью дифференциальных усилителей. [49]
Наиболее простыми являются вольтметры, использующие временной метод. Структурная схема вольтметра постоянного напряжения этого типа представлена на рис. 4 - 45 я. Измеряемое постоянное напряжение UBX подается на входное устройство, содержащее делитель напряжения, фильтр низких частот и переключатель, изменяющий полярность. Выходная величина Ux, пропорциональная измеряемому напряжению, подается затем на сравнивающее устройство, часто называемое разностным детектором. В момент равенства напряжений Ux и С / л на выходе сравнивающего устройства появляется импульс сравнения, который через триггер замыкает электронный ключ. Ключ был открыт раньше, одновременно с запуском генератора сравнивающего линейного напряжения. Через открытый ключ преходят вырабатываемые генератором образцовых импульсов и соответственно сформированные импульсы ВЧ с периодом Tif-1 / fff, подсчитываемые счетчиком. [50]
Как видите, милливольтметр становится сложным измерительным прибором. Рассмотрим конструкцию транзисторного милливольтметра-приставки к авометру, имеющему диапазон измерения постоянного тока 0 - 0 2 мА ( см. Радио, 1969, № 6, с. Несмотря на относительную простоту, прибор содержит все элементы милливольтметра постоянного тока: преобразователь измеряемого постоянного напряжения в переменное, усилитель, синхронный детектор ( устройство, работающее в такт с преобразователем для обратного преобразования усиленного переменного сигнала в постоянное напряжение) и калибратор показаний прибора. [51]
 |
Транзисторный вольтметр постоянного тока. [52] |
Его транзистор выполняет функцию усилителя тока и, кроме того, является элементом измерительного моста постоянного тока. Перед измерением мост был сбалансирован-движок резистора установлен в положение, при котором напряжение на микроамперметре и ток через него равны нулю. Но вот на входные гнезда вольтметра, а значит, и на эмиттерный переход транзистора ты, соблюдая полярность, подал измеряемое постоянное напряжение. [53]
 |
Структурная схема аналогового вольтметра. [54] |
Для цифровых измерительных приборов третьего поколения характерно сочетание аналого-цифровой обработки информации и цифрового управления режимами измерения и индикации. В основе работы вольтметра третьего поколения ( рис. 6.2) лежит преобразование измеряемого напряжения постоянного тока во временной интервал, заполняемый счетными импульсами, количество которых соответствует значению напряжения. Постоянное напряжение после входного блока поступает на компаратор, на второй вход которого подается линейно нарастающее напряжение с генератора пилообразного напряжения. На выходе компаратора образуется импульс, длительность которого соответствует времени нарастания линейного напряжения до уровня измеряемого постоянного напряжения. Выходной импульс компаратора стробирует прохождение синхроимпульсов с генератора синхросигналов на счетчик, подсчитывающий число импульсов в пачке. [55]
Импульсы положительной полярности с его выхода поступают на базу транзистора JV В исходном положении транзистор закрыт. Измеряемое постоянное напряжение заряжает конденсатор С. В момент появления положительного импульса транзистор Т откривается и тем самым замыкает входное постоянное напряжение на заземленный проводник, а конденсатор Ci разряжается. Таким образом на базе транзистора Г2 окажется переменное напряжение почти прямоугольной формы, амплитуда которого пропорциональна измеряемому постоянному напряжению. [56]
Поскольку в двухэлектродной ВЧ системе вторичные электроны не играют решающей роли в установлении ВЧ разряда, то последний является более простым для понимания, чем тлеющий разряд на постоянном токе. Рассмотрим два одинаковых электрода, помещенных в атмосферу инертного газа с давлением в несколько микрон рт. ст. Если к этим электродам приложить симметричное ВЧ напряжение с частотой порядка нескольких мегагерц, то после установления разряда можно увидеть, что оба электрода окружены темной оболочкой. Это свидетельствует о том, что происходит их ионное распыление. В первом приближении можем предположить, что ионы неподвижны ( в дальнейшем мы изменим это предположение) и что все процессы происходят так, как если бы в один полупериод переменного напряжения столб электронов плазмы частично вдвигался в положительный электрод, оставляя у другого электрода обедненную электронами ионную оболочку, на которой падает все приложенное к электродам напряжение. В следующий полупериод электроды меняются ролями. При высокой частоте переменного напряжения времени для деионизации плазмы недостаточно. Большую часть времени потенциал плазмы относительно электродов положителен, причем измеряемое постоянное напряжение между плазмой и любым из двух электродов близко к амплитуде ВЧ напряжения. Если рассматривать процессы, происходящие более чем за один период, то ионы, составляющие ионную оболочку, нельзя уже считать неподвижными. В случае более низких частот для возбуждения плазмы необходимы вторичные электроны; каждым из электродов становится анодом в один полупериод, и катодом - в другой так, как если бы мы имели два черед ю-щихся тлеющих разряда на постоянном токе. [57]
Страницы: 1 2 3 4