Сигналы измерительной информации
Деление сигнала по характеру измерения информативного и временного параметра
Информативный параметр в гармоническом сигнале
Информационный параметр в дискретном сигнале
Классификация электронных вольтметров
Электронные вольтметры
Обобщенная структурная схема вольтметра постоянного тока
Погрешность при измерении напряжения
Компенсаторы постоянного тока
Обобщенные структурные схемы вольтметра переменного тока
Пиковые (амплитудные) детекторы
Коэффициенты связи амплитудного, среднеквадратичного, средневыпрямленного значений для напряжений различной формы
Детектор средневыпрямленного значения
Схемы коррекции шунтирующих емкостей
Детектор среднеквадратичного (действующего, эффективного) значения
Компенсатор переменного тока
Измерение параметров цепей
Методы измерения параметров цепей
595.50K
Категория: ЭлектроникаЭлектроника

Сигналы измерительной информации

1. Сигналы измерительной информации

Сигнал - материальный носитель информации, представляющий собой
физический процесс, один из параметров (информативный) которого
функционально связан с измеряемой физической величиной.
Измерительный сигнал - это сигнал, содержащий количественную информацию
об измеряемой физической величине.
Информативные параметры
- Мгновенные значения постоянных токов и напряжений
- Амплитудные, средневыпрямленные (действующие) значения переменных
токов и напряжений
- Частота, период, фаза

2. Деление сигнала по характеру измерения информативного и временного параметра

s t
• Аналоговые сигналы
t iT , i 0,1, 2,..., n
• Дискретные
• Квантованные sk t h j
s t si s iT
• Цифровые
sa



hk
t

t
t
t

3. Информативный параметр в гармоническом сигнале

• Амплитудная модуляция
• Частотная модуляция
• Фазовая модуляция

4. Информационный параметр в дискретном сигнале

• Амплитудно-импульсная модуляция
• Частотно-импульсная модуляция
• Фазо-импульсная модуляция
• Широтно-импульсная модуляция

5.

• Кодово-импульсная модуляция – величина информационного
параметра представлена набором стандартных символов,
образующих код

6. Классификация электронных вольтметров

• Постоянного тока
• Переменного тока
• Универсальные
• Импульсные
• Селективные

7. Электронные вольтметры

Особенности работы
• Напряжение преобразуют в постоянный ток
• Конечный элемент - устройство магнитоэлектрической системой
• Шкала градуирована в единицах напряжения
Характеристики
• Высокая чувствительность
• Широкий диапазон рабочих напряжений (десятки нВ - десятки кВ)
• Большое входное сопротивление (> 1 МОм)
• Широкий частотный диапазон (0 – сотни МГц)

8. Обобщенная структурная схема вольтметра постоянного тока

Ux
Входное
устройство
Усилитель
постоянного тока
Электромеханическое
измерительное устройство

9. Погрешность при измерении напряжения

Идеальный вольтметр
Ux U

Ri RН
Реальный вольтметр
Ux U
RН Rвх
RН Rвх
U
Ri RН Rвх
Ri RН Rвх RН Rвх
Относительная погрешность реального вольтметра
U xИ U xР
U xИ
RН Rвх

Ri RН Ri RН Rвх RН Rвх
Rвх Ri RН
Ri RН
1
1

RН Ri
Ri RН Rвх RН Rвх
Ri RН
Ri RН
Rвх

10. Компенсаторы постоянного тока

Ключ в положении 1
E1 U обр Rобр I P
Ключ в положении 2
E1
U x R2 I P
R2
Rобр

11. Обобщенные структурные схемы вольтметра переменного тока

Высокая чувствительность
Широкий диапазон рабочих частот
Преобразователи переменного напряжения в постоянное напряжение
• Пиковые (амплитудные) детекторы
• Детекторы средневыпрямленного значения
• Детекторы среднеквадратичного значения

12. Пиковые (амплитудные) детекторы

• С открытым входом
Выходное напряжение
Uср.вып. U m U0 , при Uвх U m sin wt U0
Условие минимума пульсаций
1
зар f
в
1
раз f н

13.

• С закрытым входом
Выходное напряжение
Uвых 0, 2Um

14. Коэффициенты связи амплитудного, среднеквадратичного, средневыпрямленного значений для напряжений различной формы

15. Детектор средневыпрямленного значения

• Однополупериодный выпрямитель
Uвх
+
D1
D2
R1
Rим
-
Rвн
Uвых
T2
T
BSi BS 1
BS 1 I m
BS I m
BS I m
2
I
sin
2
ft
dt
cos
2
ft
|
1
1
0
m
k
k T 0
k
T
2
f
k
2
k

16.

• Двухполупериодный выпрямитель
BSi
k
BS 1 T
k T
0
BS I m
I m sin 2 ft dt 2
k

17. Схемы коррекции шунтирующих емкостей

• последовательная
• параллельная

18. Детектор среднеквадратичного (действующего, эффективного) значения

T
2
1

u
t
dt
T 0

19. Компенсатор переменного тока

Принцип: уравновешивание измеряемого ЭДС известным напряжением
Условия реализации:
- Равенство напряжений по модулю
- Противоположность по фазе
- Равенство частот
- Идентичность формы кривой

20.

21. Измерение параметров цепей

Основные параметры
• Емкость C
• Индуктивность L
• Сопротивление R
Эквивалентные схемы
Резистор
Катушка индуктивности
C
C
R0
R0

1
r
L

r2
r1
L0
L0
1
0
Конденсатор
2

C0
C0
1
0
2
L

22. Методы измерения параметров цепей

• Метод амперметра-вольтметра
параллельно с вольтметром
IR
A


U0
последовательно с амперметром
V
Rx
1
UV
UR
a
Rx
Rx
I A I R IV
1 IV
IR
1
Rx
1 Rx
RV
U0 V
A
IR
Rx
UV U R U A U R U A
R
Rx RA
IA
IR
IR
IA
b
x
English     Русский Правила