Файл: Терсин, В. Я. Радиоэлектроника и радиотехнические измерения учебник для школ техников ВМФ.pdf

Для измерения направления .на цель на индикаторе сверху экрана имеются механический визир и шкала пе­ ленга. Визир поворачивается вокруг центра экрана с помощью штурвала пеленга и фиксирует угол. Со штур­ валом механически связаны датчики угла.

Шкала пеленга ориентируется «по северу» или «по носу» корабля. В момент совпадения направления ра­ диальной развертки с направлениями «север» или «нос» корабля специальные контактные устройства вырабаты­ вают импульс подсвета, тем самым на экране обозна­ чается начало отсчета, что облегчает работу оператора.

Рис. 14.5. Схема определения угловой коорди­ наты

Для точного определения угловых координат исполь­ зуется метод пространственного развертывания луча. По измеряемой координате антенна имеет очень узкую диа­ грамму направленности. В этом случае для определения двух координат станция имеет две антенны и два при­ емных канала: канал курсового угла и канал угла ме­ ста. Координаты определяются с помощью индикаторов «дальность — курсовой угол» и «дальность — угол ме­ ста».

Пространственное развертывание луча, или сканиро­ вание, состоит в том, что направление максимума харак­ теристики направленности антенны -плавно периодиче­ ски изменяется относительно геометрической оси с по­ мощью так называемой сканирующей головки. Принци­ пиальное устройство ее показано на рис. 14.6, а.

Подвижный излучатель помещается в металлический цилиндр с окном определенной ширины. Поэтому он из­

206

лучает и принимает сигналы только тогда, когда про­ ходит мимо окна.

Головка устанавливается гак, чтобы центр ее нахо­ дился на геометрической оси антенны, а середина окна совпадала с фокусом отражателя F. (Отражатель — усе­

работы сканирующей головки и индикатора «даль­

генератор опорного напряжения, вырабатывающий си­ нусоидальное опорное напряжение с частотой сканиро­ вания. Опорное напряжение используется для синхрони­ зации кадровой развертки индикатора и выработки по­ движного визира курсового угла.

Статор генератора повернут и зафиксирован так, что при прохождении рупором фокуса опорное напряжение имеет нулевую фазу (график б). Опорное напряжение синхронизирует работу мультивибратора длительности развертки по курсовому углу (график в); из опорного

207

формируется напряжение развертки (график г) и им­ пульсы подсвета. Начало всех этих импульсов соответ­ ствует началу рабочего хода головки (момент /1 ), когда луч антенны находится в крайнем левом положении, а конец импульсов, когда он займет крайнее правое поло­ жение (момент t3).

Рис. 14.7. Схематическое изображение совместной работы сканирующей головки и индикаторного устройства

Таким образом, на экране индикатора просматри­ вается пространство АВСД (рис. 14.7, а), ограниченное по направлению углом обзора, образованным простран­ ственным развертыванием луча, а по дальности — дли­ тельностью селекторного импульса, вырабатываемого

208

схемой сигнала-селектора. Положение отметок целей на индикаторе (рис. 14.7, ж) определяется их расположе­ нием в пространстве относительно геометрической оси антенны.

К амплитудно-фазовым методам определения угло­ вых координат относится равносигнальный метод. Сущ­ ность его заключается в том, что антенна, имеющая симметричную характеристику направленности с опре-

Рис. 14.8. Схема образования равносигнального направления

деленной частотой, качается около геометрической оси,

жения / в положение //, то прием отраженных сигналов происходит в двух положениях. При этом пересечение характеристик направленности в точке а образует на­ правление ОА, которое называется равносигнальным. Равносигнальная линия совмещена с осью антенны.

Амплитуды сигналов, отраженных от целей, находя­ щихся на равносигнальной линии, равны при обоих по­ ложениях луча. В любом другом направлении равенства не будет. Так, например, в направлении ОВ в положе­

Р А З Д Е Л 3

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Г л а в а 15

ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

§ 1. Общие сведения

Сложность современного электронного оборудования предъявляет высокие требования к точности радиотех­ нических измерений и чувствительности радиоизмерительной аппаратуры.

Точность измерений определяется способом и мето­ дом измерений, чувствительностью и точностью измери­ тельных приборов, выбором места и способа включения прибора в схемы, выполнением, технических условий эксплуатации радиоизмерительных приборов (питание прибора, время прогрева, условия установки и т. п.), а также уровнем практических навыков обслуживающего персонала.

С п о с о б ы и з м е р е н и я . По способу получения численного значения измеряемой величины различают измерения прямые и косвенные. -

При прямых измерениях искомую величину опреде­ ляют по показаниям одного измерительного прибора, отградуированного в единицах измерения этой вели­ чины.

При косвенных измерениях искомую величину нахо­ дят путем расчета по результатам прямых измерений других величин, связанных с измеряемой определенной математической зависимостью (например, измерение со­ противления методом вольтметра — амперметра).

211

ния могут выполняться методом непосредственного от­ счета и методом сравнения.

При методе непосредственного отсчета измеряемая величина непосредственно оценивается измерительным прибором и отсчитывается по его шкале.

При методе сравнения измеряемая величина опреде­ ляется путем сравнения ее действия на измерительную систему прибора с действием иа эту систему другой из­ вестной величины (например, компенсационные, мосто­ вые, осциллографические, резонансные и другие методы измерения).

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь и з м е р и т е л ь н о г о п р и ­ бора . Способность измерительного прибора измерять малые значения электрических величин характеризуется его чувствительностью. Для большинства стрелочных приборов чувствительность определяется отношением отклонения указателя к значению измеряемой величины, вызвавшему это отклонение. Чувствительность является величиной, обратной цене деления. О чувствительности приборов можно приближенно судить по их пределам измерений. Как правило, прибор с меньшим пределом измерений имеет большую чувствительность.

Т о ч н о с т ь и п о г р е ш н о с т ь и з м е р е н и й . Точность измерений характеризуется погрешностью из­ мерений, т. е. отклонением фактического значения изме­ ряемой величины от результата ее измерений.

Результат измерений Л может отличаться от дейст­ вительного значения измеряемой величины Л0 из-за по­ грешностей измерительных приборов и ошибок измере­ ния. Разность ДА = А —А0 называется абсолютной по­ грешностью, которая выражается в тех же единицах, что и сама измеряемая величина.

Для получения точного значения измеряемой величи­ ны нужно из результата измерения исключить погреш­ ность, т. е. к полученному результату прибавить вели­ чину ДЛ, взятую с обратным знаком. Величина абсо­ лютной погрешности, взятая с обратным знаком, назы­ вается поправкой 8.

Поправки прилагаются к прибору в виде таблицы или графика для всех делений шкалы.

С учетом поправки за действительное значение изме­ ряемой величины принимают величину Л0=Л>Н8.

212

Абсолютная погрешность недостаточно характери­ зует точность измерений, так как одна и та же величи­ на АЛ может оказаться недопустимо большой при изме­ рении малых величин и пренебрежительно малой при измерении больших величин. Более полно точность из­ мерений характеризуется относительной погрешностью,

которая равна отношению абсолютной погрешности к измеренному значению величины, выраженному в про­ центах:

^ 4 - 100% .

Относительная погрешность возрастает от конца шкалы к ее началу. Поэтому для повышения точности измерений следует пользоваться прибором (шкалой) с таким пределом измерений, при котором значение изме­ ряемой величины находится во второй половине шкалы.

Сравнительная оценка точности измерительных при­ боров производится по величине приведенной относи­ тельной погрешности, равной отношению абсолютной по­ грешности к верхнему пределу шкалы. Она выражается в процентах или децибелах:

Для приборов с двусторонней шкалой (нуль посереди­ не) vnp выражается в процентах от суммы конечных значений рабочей части шкалы, а для приборов с лога­ рифмической, гиперболической или степенной шкалой — в процентах длины рабочей части шкалы.

Погрешность, возникающая в нормальных условиях, называется основной. Она обусловливается конструктив­ ными недостатками прибора. Нормированная величина основной приведенной относительной погрешности и нормальные условия эксплуатации указываются в пас­ порте измерительного прибора и должны учитываться при измерениях.

. При отклонении условий измерений от нормальных появляются дополнительные погрешности (влияние внешних электрических и магнитных полей, изменение напряжения или частоты питающего напряжения, изме­ нение температуры, влажности, вибрации и т. д. свыше допустимых значений),

213