Электронные приборы

Для измерения малых сигналов, а также для измерений в слаботочных цепях широкое распространение получили электронные приборы, представляющие собой сочетание электронного усилителя и магнитоэлектрического милливольтметра или системы цифровой индикации.

При измерении электронным прибором со стрелочной индикацией (рис. 2, а) измеряемая электрическая величина усиливается или ослабляется усилителем У и преобразуется в сигнал постоянного знака U=, который подается на милливольтметр, отградуированный с учетом коэффициента усиления усилителя.

Рис. 2. Структурные схемы приборов со стрелочной (а) и цифровой (б) индикацией

Усилитель имеет очень большое входное сопротивление, т. е. потребляет небольшой ток из измеряемой сети.

При измерении электронным прибором с цифровой индикацией (рис. 2,б) измеряемая величина (напряжение постоянного тока U_x, постоянный ток I_x или сопротивление R_x) подается на вход аналогового масштабного преобразователя (АМП), который преобразует ее в напряжение постоянного тока U=. Сигнал U= поступает на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП, где происходит его измерение. Результат измерения с выхода АЦП выдается на устройство индикации УИ, где высвечивается измеряемая величина в цифровом значении.

Электронные приборы благодаря большому входному сопротивлению и малому потребляемому току находят широкое применение прежде всего для измерений в цепях различных электронных устройств управления, где использование обычных приборов может повлиять на режим работы измеряемой цепи. К таким цепям относятся системы управления тиристорами на тепловозах, электровозах и тяговых подстанциях, устройства радиосвязи и др.

Приборы с цифровой индикацией, кроме того, дают более точный отсчет измерений, независимый от человека, проводящего измерения.

Цена деления шкалы прибора. Как правило, шкала прибора градуируется непосредственно в единицах измеряемой величины (на термометре – в градусах, на манометре – в атмосферах и т.д.). В этом случае цена деления прибора - это число единиц измеряемой величины приходящееся на одно деление на шкале прибора. Если - число деления на шкале прибора до указателя, положение которого соответствует некоторой измеряемой величине x то для равномерной шкалы

Если шкала прибора градуирована просто в миллиметрах (или других единицах, пропорциональных линейному перемещению), то цена деления прибора есть величина обратная чувствительности.

Обозначения на шкале. На шкале каждого прибора проставляют соответствующие условные обозначения, характеризующие назначение прибора (амперметр, вольтметр и т. д.), его класс точности, род тока, при котором он может применяться, систему прибора, нормальное его положение при измерениях, испытательное напряжение, при котором проверялась изоляция прибора, и пр. Для указания назначения прибора в его условное обозначение вписывают буквенные символы измеряемых величин, например А (амперметр), V (вольтметр), W (ваттметр).

Чувствительностью называют способность прибора реагировать на изменение входной величины.

Чувствительность определяется отношением приращения выходной величины к вызывающему его приращению входной величины.

Если X – входная величина, а Y – выходная, то чувствительность определяется следующим образом:

.

Входная величина и выходная величина могут быть различными по своему физическому содержанию. Тогда отношение их приращений называют крутизной.

В фотоприемниках происходит преобразование энергии излучения в электрическую энергию.

Поэтому применительно к фотоприемникам чувствительностью называют крутизну преобразования.

Чувствительность по напряжению:

.

Чувствительность по току:

.

Применительно к электрическим цепям или усилителям говорят о коэффициенте усиления или передачи: