Файл: Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.02.2024

Просмотров: 230

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

п олн ого о тк л о н е н и я стр е л к и 150 м к а и вн утрен н и м соп роти влен и ем 1 500 ом .

Д л я и зм ерен и й п о сто ян н о го то к а и зм ери тель при помощ и п ер е ­ к л ю ч а т е л я п р и со ед и н яю т к м н огоп ред ельн ом у ш у н ту . П р и и зм ере ­ нии н а п р я ж е н и й п о стоян н ого т о к а к изм ерителю тем ж е п ер ек л ю ч а ­

телем п ри со ед и н яю т д о б аво чн ы е

со п р о ти в л ен и я .

 

 

В

соответствую щ ем

поло-

В о л ы п

ж ен и и

п ер екл ю ч ател я

изме-

с б атар еей

и у н и вер сал ьн ы м

ш ун том .

П р и

таком

вклю чении

п рибор

р аб о тает

к а к ом м етр .

Д л я

у стан о вк и

н у л я

и сп ол ьзу ю т

перем енное

со п р о ти вл ен и е /?24. П и таю т

прибор

от

четы рех

су х и х

элем ен тов ти п а

Ф Б С .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

и зм ерении перем енны х

н а п р яж е н и й и зм ер и тель вклю чаю т

с д етек то р ам и

Д

по

д вух п о л у п ер и о д н о й

(мостовой)

схем е. В к л ю ­

чен и е п р и б ора

д л я

и зм ерений

по соответствую щ ей

ш к а л е

п р о и з­

во д я т

п ри

помощ и гн езд .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А вом етр

Т Т -2

оф орм лен в

м еталл и ч еском ко р п у се

со

съемной

к р ы ш к о й . И зм ер и тел ь, п ерекл ю ч ател ь

род а

изм ерений,

р у ч к а

у с та ­

н о вки

н у л я

и гн езд а д л я

вклю чен и й расп о л о ж ен ы на верхней

л и ц е ­

вой п ан ели

(ри с.

79). К

п р и б о р у п р и л агаю тся

п ровод н и ки

со щ у ­

п ам и,

сн абж ен н ы м и

и зол и р ован н ы м и

р у ч кам и .

П р о ти во п о л о ж н ы е

кон ц ы

п р овод н и ков за к а н ч и в а ю тс я од инарны м и ш теп сельн ы м и ви л -


нами. П еред изм ерением ш теп сел ьн ую в и л к у од н ого из п р о в о д н и к о в

вставляю т в гнездо О бщ . В то рой

п р о во д н и к

с о ед и н яю т с гн езд ом

соответствую щ его рода и зм ер яем ой

вели чи н ы

и н еоб ходи м о го п р е ­

дела ее изм ерени й . П е р е к л ю ч а те л ь у с та н а в л и в а ю т на о тм етк у , о п р е ­

деляю щ ую род и зм еряем ой вели ч и н ы ( ~ , = и л и 2 ) .

З а т е м

п р и п о ­

мощи щ упов прибор п р и со ед и н яю т к и зм ер яем о й

ц еп и

и п р о и зв о д я т

отсчет по ш к ал е

и зм ер и тел я . П р и

этом с л ед у е т о б р а щ ат ь

вн и м ан и е

на цену делени я

ш кал ы ,

к о то ру ю

необходим о о п р е д ел и ть,

 

в ы б и р ая

соответствую щ ий

предел

и зм ер ен и я .

 

 

 

 

 

 

П одобно авом етру

Т Т -2 у стро ен

в ы п у ск ав ш и й ся р а н е е

 

аво м етр

типа Т Т -1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

52. Л ам п о в ы е

в о л ьтм етр ы

 

 

 

 

 

В тех н и ке проводной

с в я зи д л я

и зм ерен и я н а п р я ж е н и й

и у р о в ­

ней прим еняю т лам п овы е вольтм етры . В первом

с л у ч а е

ш к а л а п р и ­

бора град уи рован а в в о л ь т а х , а во втором — в н еп ер ах

и л и

д е ц и б е ­

л а х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л ам повы й

вольтм етр

состои т

из

и зм ер и тел я

м а гн и т о э л е к т р и ч е ­

ской системы

с

небольш им током

о тк л о н е н и я

с т р е л к и

(п о р я д к а

 

 

 

 

 

Рис. 80

 

 

 

 

 

 

 

 

100— 500 м к а н а

всю ш к ал у )

и эл е к тр о н н о й

л а м п ы ,

р аб о таю щ ей

в реж им е детектора.. Д л я

у вел и ч ен и я ч у в с тв и те л ьн о с ти

в о л ь т м е т р а

в его состав

вх о д ят

лам повы е

у си л и тел и .

 

 

 

 

 

 

 

 

П ри б оры

питаю т

о т сети

перем енного т о к а

п р и пом ощ и

к е н о ­

тронны х вы п рям и телей .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соврем енны х лам п овы х во л ьтм етр ах д л я

д е т е к т и р о в а н и я

ч ащ е

всего и сп ол ьзую т

ди од .

Е го

в к л ю ч аю т по схем е,

п р и в е д е н н о й

на

рис. 80, а . К

точ кам

в и г

схем ы п ри со еди н ен

к о н д е н с ато р

С . В

т е ­

чение н ачал ьн о го

п о л о ж и тел ьн о го

п о л у п е р и о д а

н а п р я ж е н и я

U ,

подведенного

к д и од у , при ко то ро м

д и о д о тк р ы т,

п р о и сх о д и т

з а р я д

кон ден сатора

С. К он денсатор

з а р я д и т с я

до н аи б о л ь ш его

зн а ч е н и я

н а п р я ж е н и я

U c, отм еченного

точкой

д н а

г р а ф и к е

(р и с . 80, б). З а ­

тем н ап р яж ен и е U у м ен ьш ается и с та н о в и т с я м ен ьш е

н а п р я ж е н и я U c

на конденсаторе. П р и этом д и о д о к а ж е т с я за п е р ты м , т а к

к а к

н а ­

п ряж ен и е на аноде V м ен ьш е н а п р я ж е н и я

на его

к ато д е,

к к о т о р о м у

подклю чен конден сатор С . П о это м у

ко н д ен сато р

б у д ет р а з р я ж а т ь с я


ч ер ез цепь и зм ер и теля,

в ко то р у ю

изм ери тель И

вклю чен последо ­

вател ьн о

с добавочны м соп ротивлением R x. В еличину со п р о ти в л е ­

н и я цепи

и зм ер и тел я R

= R n -f- R x б ерут тако го зн ач ен и я, чтобы

п о сто я н н ая врем ени т =

R C бы ла

зн ачи тельн о

б ольш е периода Т

и зм ер яем ого перем енного н а п р я ж е н и я £/, подведенного к ди од у . П р и

эти х у с л о в и я х

р а зр я д

 

конденсатора происходит м едленно

и н а п р я ­

ж ен и е U с на

конденсаторе, ум ен ьш аясь за врем я р а зр я д а ,

о стается

очен ь б л и зки м

 

по

вели чи н е

к ам п ли туде

подведенного

к диоду

н а п р я ж е н и я

U ,

до

величины

которого

за р я д и л с я конденсатор

в н а ­

ч ал е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К огда н а п р я ж е н и е

 

на

конденсаторе

U c при

р азр яд е стан ови тся

м ен ьш е н а п р я ж е н и я U

(точка е на

граф ике), диод о тп и р ается и п ро ­

исходи т п о д зар яд кон д ен сатора. С ледовательно, н ап р яж ен и е,

под­

веденное к

цепи

и зм ери теля,

изм еняется

по

кри вой,

п оказан н ой на

гр аф и к е сплош ной л и н и ей . С ред ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нее зн ач ен и е

этого

н ап р яж ен и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ',

подведенное

к

изм ерителю ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о стается б л и зки м к

ам п л и тудн о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му

зн ачен и ю

н а п р я ж е н и я

U . Т а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кое

д етекти р о в ан и е

 

н азы ваю т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д е т е к т и р о в а н и е м

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р е ж и м е

 

к л а с с а

С. П ри

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этом и зм ери тель

обы чно гр ад у и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рую т в действую щ и х

зн ач ен и ях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н а п р я ж е н и я ,

равн о го

 

0,707

ам-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» л и ту д н о го зн ач ен и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В во л ьтм етр ах ,

п р ед н азн ач ен н ы х д л я

изм ерения

переменных со­

ставл яю щ и х

н ап р яж ен и й ,

обычно

исп ользую т

схему

с закры ты м

входом (рис.

81). Р аб о та этой

схемы пикового

вольтм етра

подобна

рассм отрен н ой

р ан ее

и отл и ч ается

от нее тем, что цепь изм ерителя

п о д кл ю ч ается

п ар а л л е л ь н о диоду.

З а р я д

конденсатора С происхо ­

д и т через диод,

вн утрен н ее сопротивление R { которого

во м ного р аз

м еньш е со п р о ти в л ен и я R

цепи

и зм ери теля .

Р а з р я ж а е т с я

конден ­

сато р через

внеш ню ю

цепь и цепь и зм ер и тел я . С оп ротивление цепи

р а зр я д а у

та к о го вольтм етра больш е,

чем у вольтм етра с откры ты м

входом (см. рис. 80, а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я у с тр ан ен и я

в л и я н и я

со п роти влен и я внеш ней

цепи на п о к а ­

за н и я вольтм етра

это

соп роти влен и е

д олж но

быть

во м ного

раз

м еньш е со п р о ти вл ен и я

R

цепи

и зм ерителя.

 

 

 

 

 

 

 

В л ам п овы х

вольтм етрах

с вакуум ны м и

диодам и

возм ож ен

на­

ч ал ьн ы й то к в анодной цепи диода д а ж е при отсутствии н ап р яж ен и я

на ан оде, что п риводит к отклон ению стр ел ки и зм ер и теля

на неко ­

торы й у го л о т н у л я . Э то о б ъ ясн яется

тем, что некоторы е электроны ,

и сп ускаем ы е катодом и

обладаю щ ие

определенной н ачальной ско ­

ростью ,

д о сти гаю т

ан од а,

о б р а зу я ток в его цепи.

 

Д л я

у стр ан ен и я

н ач ал ьн о го то ка

и сп ол ьзу ю т тако й ж е

в а к у у м ­

ный д и од Д г, соединенны й п ослед овательн о с регу л и руем ы м со п р о ­

ти влен и ем R 0. Э тот ди од

подклю чаю т в то ч к ах б и а к и зм ер и телю Я .

5 За к. 1158

129


Н ачальны й

ток диода н а п р а в л е н через и зм ери тель о т то ч к и в

к т о ч ­

ке г. Его

н ап р авл ен и е п р оти воп олож н о н ап р ав л ен и ю н а ч а

л ь н о го

тока, создаваем ого диодом Д \ (от точки г к то ч к е в). Р е г у л и р у я в е л и ­ чину сопротивления R 0, м ож н о у р а в н я т ь н а ч а л ьн ы е то к и об ои х д и о ­

дов, бл агод аря чему стр е л к а

и зм ер и тел я

у с та н о в и тс я на н у л е

ш калы .

 

 

К ром е диодны х д етекто ро в,

иногда в

л ам п о вы х в о л ьтм етр ах

прим еняю т трехэлектрод н ы е л ам п ы , раб отаю щ и е в реж и м е ан о д н о го детектирования на квад р ати ч н о м у ч астк е х а р а к т е р и с т и к и . Т а к и е

вольтметры

об лад аю т более

вы сокой

ч у вств и тел ьн о стью (за

счет

усиления при помощ и триода)

и вы соким входны м со п р о ти в л ен и ем .

О днако эти

вольтм етры п ри м ен яю тся

ср а в н и те л ьн о ред ко

вви д у

того, что схемы их более слож н ы и треб ую тся д о п о л н и тел ьн ы е и сто ч ­

ники п и тан и я . К ром е того, на п о к а за н и я

вол ьтм етра о к а зы в а е т з н а ­

чительное

вл и ян и е н естаби льн ость

вол ьт-ам п ерн ой

х а р а к т е р и с т и к и

триода.

 

 

 

 

 

Ш калы

лам повы х вольтм етров,

к а к у ж е бы ло

у к а за н о ,

г р а д у и ­

рую т обычно в действую щ их зн а ч е н и я х

си н у со и д ал ьн о го

н а п р я ­

ж е н и я . П ри изм ерении ж е н еси н у со и д ал ьн ы х н а п р я ж е н и й ,

со д ер ­

ж ащ и х вторую и третью гарм оники основной частоты , в п о к а за н и я х

вольтметров

п о явл яется д о п о л н и тел ьн ая о ш и б ка . В еличина ее з а ­

висит от величины ам п литуды и ф азы

гар м о н и к , а т а к ж е о т р еж и м а

детектирования, прим ененного

в

во л ьтм етре. Т а к ,

н а п р и м ер ,

л а м ­

повые вольтм етры ,

работаю щ ие

в реж и м е к л асса С,

о ч ен ь

ч у в с т в и ­

тельны к

гарм он и кам ,

особенно

если

пиковое

зн ач ен и е гар м о н и к и

совпадает

с

пиковы м

значением

и зм еряем ого

н а п р я ж е н и я

(тр е ть я

гарм оника).

Е сли

изм еряем ое

н ап р яж ен и е со д ер ж и т вто р у ю

(чет­

ную) гарм он и ку,

то о тр и ц а т ел ь н а я

и п о л о ж и те л ьн а я

п о л у в о л н ы

изм еряем ого

н а п р я ж е н и я в общ ем с л у ч ае р азл и ч н ы ,

поэтом у

при

перемене проводов м естам и на вход е во л ьтм етр а п о к а за н и я его и зм е ­ няю тся.

Л ам повы е вольтм етры ,

раб отаю щ и е

в р еж и м е к в ад р ати ч н о го д е ­

текти рован и я, п о казан и я

которы х п р о п о р ц и о н ал ьн ы дей ствую щ и м

значен иям

изм еряем ого н а п р я ж е н и я ,

д аю т п р а в и л ьн ы е п о к а за н и я

при лю бой

ф орме кривой

изм еряем ого

н а п р я ж е н и я .

Б ол ьш ую часть лам п овы х вольтм етров, вы п у скаем ы х

отеч ествен ­

ной пром ы ш ленностью , по построению схем м ож н о п

о д р а зд е л и ть

на две разн ови д н ости . У вольтм етров одного вида л ам п овы й д е тек то р

вклю чен

на входе

п р и б о ра, затем

вклю чен

у с и л и те л ь

п о сто ян н о го

то к а, на

вы ходе ко то ро го п рисоединен и зм ер и тел ь . В

в о л ьт м е т р ах

д ру го го

вида к -вх о д у присоединен

у си л и тел ь

перем енны х н а п р я ­

ж ен и й , а затем д етектор с и зм ерителем .

 

 

 

 

Ш кал ы изм ери телей у обоих видов во л ьтм етр о в п р о г р а д у и р о в а ­

ны

в действую щ их

зн а ч е н и я х

с и н у со и д ал ьн о го н а п р я ж е н и я .

 

Н а осн ован и и и зл о ж е н н ы х общ их свед ен и й о л а м п о в ы х во л ьтм ет ­

рах

м ож но -сделать

вы вод, что

они

о б л ад аю т вы сокой

ч у в с т в и т е л ь ­

ностью ,

доп ускаю т

и зм ер ен и е

н ап р я ж е н и й

в

ш и р о к о м д и а п а зо н е

частот. В ходное.соп ротивлен и е во л ьтм етр о в д о сти гает б о л ь ш и х зн а -

130