Селективные вольтметры

Для измерения действующих значений напряжения в некоторой полосе частот или действующего значения определенных гармоник.

k(ω) идеальная

реальная

ω₂ω

ω₁ω₃

Δ ω

Полоса пропускания полосового фильтра выделяет одну отдельную гармонику

k(ω)=k=const

k(ω)=f – на всех остальных частотах

Реальная - это уже диапвзон частот

Невысокая точность 6÷15% основная погрешность.

Диапазон измеряемого напряжения0.1мкВ÷1В.

Диапазон частот 10Гц÷100кГц.

27. Электронно-лучевые осциллографы. Характеристики. Способы применения.

Электронно-лучевой осциллограф.

Для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов.

Особенности:

1) Широкий частотный диапазон

2) Высокая чувствительность

3) Большое входное сопротивление

Электронно-лучевая трубка.

К – катод: эмиссия электронов.

А1, А2 – аноды в виде сеток

А1 – фокусировка: толщина линии

А2 – ускоряющий анод.

УГО – усилитель горизонтального отклонения. УВО – вертикального.

А3 – измерение импульсных сигналов большой скважности.

Э -экран

Характеристики:

1) Чувствительность (0,1 – 1 мм/В)

2) Полоса пропускания (100МГц)

3) Длительность послесвечения – время между прекращением действия луча и моментом, когда яркость достигнет 1% от первоначальной (в универс. 0,1с)

4) Рабочая площадь экрана: геометрические размеры и нелинейность отклонения луча.

Обобщенная структура осциллографа.

ВД – входной делитель – масштабирование входного сигнала

ПУ – пусковое устройство – пуск канала вертикального отклонения

ЛЗ – линия задержки – для задержки входного сигнала на некоторое время, время срабатывания ГР

ВУ – выходной усилитель – для формирования сигнала, управляющего непосредственно пластинами вертикального отклонения.

УВО – усилитель вертикального отклонения

КА – калибратор амплитуд – генератор прямоугольных импульсов с известными значениями амплитуды и частоты. Таким образом, при калибровке устанавливаются нормированные значения амплитуды и частоты, по которым осуществляется настройка коэффициентов отклонения и развертки.

КД – калибратор длительности

БС – блок синхронизации – для получения устойчивой картинки, для чего частота ГР делается переменной

ГР – генератор развертки – формирование пилообразного сигнала

УГО – усилитель горизонтального отклонения

ВхХ – вход Х

ВхY – вход Y

ВхZ – вход Z

Вх синх – вход синхронизации

ПлY – пластины Y

ПлX – пластины X

28. Электронно-лучевые осциллографы. Развертка по амплитуде и длительности.

Пластины, нарисованные горизонтально – вертикального отклонения, нарисов. вертикально – горизонтального отклонения.

Если ничего не подавать на горизонтальные пластины, то мы увидим прямую вертикаль.

- экран осциллографа. Цена деления клеточки одинакова, время течет равномерно.

Нужно чтобы Лу бегал с равномерной скоростью. Форма сигнала должна быть линейной.

t_пр – прямой ход луча

t_обр – обратный ход луча (лучевая пушка запирается и луч пропадает)

k_р = 1 мс/дел k_o =1 В/дел

t_и – время импульса

t_Ф – длительность фронта

t_и

t_фU₂

U₁ = 3,5 дел U=Ux[дел]*k_o

U₂=1,5 дел t=t_x[дел]*k_p

t_и = 2 дел

t_ф = 1 дел

4 класса точности относительно погрешности: 1(3%), 2(5%), 3(10%), 4(12%) – для Ко и Кд.

Эта погрешность нормируется, когда на вход осциллографа подаются нормированные сигналы (меандр или синус).

Если период наблюдаемого сигнала кратен частоте ГР, то видим стационарную картинку. Для компенсации времени сдвига используется ЛЗ.

Ждущая и автоматическая синхронизация: в режиме ждущей ГР запускается только одновременно с приходом наблюдаемого сигнала.

Закрытый вход – проходит только переменная составляющая, Открытый – постоянная тоже.

29. Цифровые приборы. Общие сведения классификация.

Это устройства, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы цифровой информации и показания представляются в цифровом виде.

Вырабатывает цифровой код в соответствии с измеряемой величиной, при этом непрерывная аналоговая величина квантуется по уровню и дискретизируется во времени.

Дискретизация во времени – преобразование, при котором значение величины отличается от 0 и совпадает с соответствующим значением измеряемой величины только в определенные моменты времени. Промежутки между этими значениями – шаг дискретизации. Δt=t_i₊₁ – t_i (чаще const, иногда var)

Квантование по уровню – преобразование, при котором непрерывная аналоговая величина принимает фиксированные, квантованные значения. Эти значения – уровни квантования или кванты. x(t_i)=x_k(t_i)=Nq – шаг квантования на количество уровней квантования.

x(t) дискретизация по времени x(t)

x_k₅

x_k₄

Δt x_k₃x_k(t_i)

Δt- const x_k2

x_k1x(t)

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t t t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t

Важной характеристикой является правило отождествления измеряемой величины и уровней квантования.

Классификация ЦИУ.

По способу преобразования:

1) последовательного счета

2) последовательного приближения

3) считывания

По виду измеряемой величины

1) Вольтметры

2) Амперметры и т.д.

По способу усреднения измеряемой величины:

1) мгновенных значений

2) усредняющие (интегрирующие)

Мгновенные значения в отдельные моменты времени.

Усредняющие – интеграция нескольких значений во времени и выдают результат в виде некоторого проинтегрированного значения по некоторой величине (позволяет избавиться от помехи)

По режиму работы:

1) циклического действия (по жесткой программе)

2) следящие – отслеживают изменения квантующей величины на некоторое значение (как только квантованная величина изменилась, тут же появляется новый результат на выходе.

Разница между цифровыми измерительными устройствами и цифровыми приборами.

1. ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь N_x à x(t)

2. АЦП – аналого –цифровой преобразователь x(t) à N_x