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
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