Реферат: Электронные вольтметры - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Электронные вольтметры

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 84 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ЭЛЕКТРОННЫЕ ВО ЛЬТМЕТРЫ Определение и классификация. Электронным воль тмет ром называется прибор, показания которого вызываются током электр онных приборов, т. е. энергией источника пи тания вольтметра. Измеряемое н апряжение управляет то ком электронных приборов, благодаря чему входно е сопро тивление электронных вольтметров достигает весьма боль ших зна чений и они допускают значительные перегрузки. Электронные вольтметры делятся на аналоговые и дис кретные. В аналоговых вольтметрах измеряемое напряже ние преобра зуется в пропорциональное значение постоян ного тока, измеряемое магни тоэлектрическим микроампер метром, шкала которого градуируется в един ицах напряже ния (вольты, милливольты, микровольты). В дискретных вольтме трах измеряемое напряжение подвергается ряду преобразований, в резуль тате которых аналоговая измеряе мая величина преобразуется в дискретн ый сигнал, значение которого отображается на индикаторном устройстве в виде светящихся цифр. Аналоговые и дискретные вольтметры ча сто называю т стрелочными и цифровыми соответственно. По роду тока электронные вольт метры делятся на вольт метры постоянного напряжения, переменного напря жения, Универсальные и импульсные. Кроме того, имеются вольт метры с част отно-избирательными свойствами — селектив ные. При разработке электронных воль тметров учитываются следующие основные технические требования: высока я чувствительность; широкие пределы измеряемого напряжения; широкий ди апазон рабочих частот; большое входное сопро тивление и малая входная е мкость; малая погрешность; известная зависимость показаний от формы кри вой измеря емого напряжения. Перечисленные требования нельзя удов летв орить в одном приборе, поэтому выпускаются вольт метры с разными структ урными схемами. Вольтметры переменного напряже ния. Электронный вольтметр переменного напряжения состо ит из преобразова теля переменного напряжения в постоянное, усилителя и магнитоэлектрического индикатора. Часто на входе вольт метра устанавл ивается калиброванный делитель напряже ния. с помощью которого увеличи вается верхний предел измеряемого напряжения. В зависимости от вида пре образования показание вольтметра может быть про порционально амплиту дно му (пиковому), средневыпрямленному или среднеквадратическому значе нию измеряемого напряжения. Рис. 1 . Структурная схема ана логового электронного вольтметра с амп литудным преобразователем Однако следует иметь в виду, чт о шкалу любого электронного вольтметра градуируют в среднеквадратичес ких (действующих) значениях напряже ния синусоидальной формы. Исключени е составляют им пульсные вольтметры, шкалу которых градуируют в ам плит удных значениях. Вольтметр амплитудного (пик ового) значения (рис. 1 ) состоит из амплитудного преобразователя АПр, усилителя постоянного тока УПТ и магнитоэлектрического индика тора, градуированного в вол ьтах. На входе вольтметра иногда предусматривается делитель напряжени я ДН. Ам плитудный преобразователь вып олняют по схеме с откры тым или закрытым входом. Амплитудный преобразователь с открытым входом (рис. 2 , а) представляет собой последовательное соеди нение вакуум ного диода Д с параллельно соединенными р е зистором Л? и конденсатором С. Если к зажи мам 1— 2 при ложено напряжение u = U m sin w t от источника с вн утрен ним сопротивлением r i , то конденсатор через диод заря жается до некоторого значения U c , которое приложено к электродам диода так, что он большую часть периода закрыт, т. е. работает в режиме отсечки (ри с. 2 , б). В те чение каждого периода диод от крывается на некоторый промежуток вр емени ' t 1 - ' t 2 тогда и > U c и конденсатор подзар яжается импульсом тока i Д до напряжения Uc • постоянная вр емени заряда t з = ( R i + R Д ) С, где R Д — сопротивление открытого диода. Затем д иод закрывается и конденсатор разряжается через резистор R в течение ин тервала t 2 - ' t 1 постоянная времени разряда t p = RC . Постоянные времени должны отв ечать следующим усло виям: t з < 1/ f в и t p > I / f н где f в и f н — границы частотного диапазона вольтметра. Очевидно, что t з < < t p и R > > R i + R Д. В шир окодиапазонных вольтметрах неравенство: t з < 1/ f в выполнить не удается, и потому на высоких ча стотах процесс уст ановления длится в течение нескольких периодов измеряемого напряжения . 1 Д U ~ R i + C R U пик 2 а) б) Рис.2. Амплитудный преобразовате ль с открытым входом Результатом амплитудного преоб разования является среднее значение слабопульсирующего напряжения Uc, которое в отличие от Um называют пиковым значением U пик . U пик = U m cos q Где q - угол отсечки диода. Напряжение U пик поступает на вход усил ителя постоян ного тока, входное сопротивление которого большое, а выхо дное — малое. УПТ служит для согласования выходного сопротивления преобразователя с сопротивлением индика тора и для повышения чувствительности вольтметра. Амплитудный преобразователь с закр ытым входов (рис. 3) представляет собой последовательное соединение конд енсатора постоянной емкости С с параллель но соеди ненными диодом Д и резистором R . Процесс преобразова ния переменного напряжения в постоянное U пик аналогичен ра ссмотренному выше, с тем отличием, что на зажимах 3— 4 име ются значительные пульсации напряжения, для сглаживания к оторых предусмотрен фильтр. 1 С 3 R ф R д U ~ Д R С Ф U пик 2 4 Рис. 3. Принципиальная схема амп литудного преобра зователя с закрытым входом Процессы преобразования пуль сирующего напряжения преобразователем с открытым и закрытым входом ра зличны и зависят от полярности подключения к входным зажи мам /— 2 постоянной составляющей пульсирующего напря жения. Если на вход амплитудного преобразователя с от крытым входом вкл ючено пульсирующее напряжение так, Рис . 4 . Диаграммы напряжении в амплитудных преоб разователях : а — с открытым входом ; б — с закрытым входом что «+» постоянной составляющей приложен к аноду| диода, то выходн ое напряжение U пик » U max = U 0 + U m + , где Uo — постоянная с оставляющая, а U m + — амплитуда положительного полуперио да переменной составляющей (рис.4, а). Если к аноду диода приложен «— » постоянной составляющей, то диод закрыт все время и преобразования нет. Если к аноду амплитудного преобразователя с закры тым входом приложено пульсирующее напряжение, то кон денсатор С заряжен постоянной составляющей U 0 преобразователь реагирует только на переменную составляющую. е сли к аноду диода приложен «+», то выходное напряже ние U пик » U m + , a если «— », то U пик » U m - (рис. 4, б). Это полезное свойство вольтметров с закрытым входом из ме рять отдельно значения напряжения положительного или отрицательного п олупериодов широко используется для определения симметричности ампли тудной модуляции, на личия ограничения сигналов и т.д. Амплитудные (пиков ые вольтметры характеризуются невысокой чувствительностью (порог чувс твительности » 0.1В) и широкой полосой часто т (до 1 ГГц). Вольтметр средневыпрямленного значения (рис.6) состоит из входного делителя напряжения ДЯ, широкопо лосного транзисторного усил ителя ШУ, выпрямительного преобразовател я Пр и магнитоэлектрического индикатора. Рис .5. Структурная схема универсаль ного вольтметра Входное сопротивление делит еля напряжения высокое, и если усилитель имеет низкое входное сопротивл ение, то между ними ставится узел согласования — преобразователь сопро тивлений (с высоким входным и низким выходным сопротивлениями). Выходное напряжение усилителя посту пает на выпрямительный преобразователь , и через микроамперм етр протекает постоянная со ставляющая выпрямленно го тока, пропорцион альная средневыпрямленному зна чению измеряемого напряжения. Рис.6. Структурная схема вольтм етра высокой чувствительности Шкалу индикатора градуируют в среднеквадратических значениях синусоидального напряжения. Вольтметры, построенные по т акой структурной схеме, характеризуются высокой чувствительностью (ми кро- и милливольты) и сравнительно узкой полосой частот изме ряемых напр яжений (1; 5; 10МГц). Обе эти характеристики определяются усилителем переменн ого напряжения. Вольтметр среднеквадратического (действующего) зна ч ения строится по структурной схеме рис.6. Применя ются пр еобразователи с квадратичной характеристикой, обеспечивающей измерен ие среднеквадратического значе ния напряжения любой формы. К таким прео бразователям относятся, в первую очередь, термоэлектрические и оптронн ые. На базе термоэлектрических преобразователей (см. рис-. 3-15, г) создан преобразователь среднеквадратическ ого значения [б], работающий на двух идентичных элементах ТПр1 и ТПр2 (рис . 7) и дифференциальном усилителе ДУ (мик росхеме). Нагреватель первого термопреобразова теля подключен к выходу широкополосного усилителя, т. е. в цепь измеряемого напряжения Ux , а нагреватель вто рого — к выходу дифференциального усилителя ДУ, т. е. в цепь отрицательной обратной с вязи. ТермоЭДС первого преобразователя Е т 1 = a т U 2 x второго — Е т 2 = a т U 2 вых , где Ux и ( U вых — среднеквадратические значения измеряе мого и выходного напряжений соответственно. Рис .7. Схема термоэлектриче ского пре образователя среднеквадр атического зна чени я напряже ния Термопары включены встречно . Применяют диф ференциальный усилите ль с большим коэффициентом усиления. Выходное напря жение среднеквадра тического преобразователя связано ли нейной зависимостью со среднекв адратическим значением измеряемого напряжения. Основная погрешность преобраз ования обусловлена не идентичностью параметров термопреобразователе й, увели чивающейся с их старением, и составляет 2,5— 6 %. Вольтметры постоянного напряжения. Р ассмотренный выше (рис.5) универсальный вольтметр позволяет из мерять по стоянное напряжение от десятых долей вольта и выше. Для измерения меньши х значений (от 0,5 мкВ) применяют высокочувствительные электронные вольтм етры с преобразованием постоянного напряжения в переменное, которое по сле значительного усиления вновь преобразуется в постоянное и измеряе тся магнитоэлектрическим микро амперметром. Цифровые электронные вольтме тры. Принцип работы вольтметров дискретного действия сос тоит в преобразова нии измеряемого постоянного или медленно меняющего ся напряжения в электрический код, который отображается на табло в цифро вой форме. В соответствии с этим обобщен ная структурная схема цифровог о вольтметра состоит из входного устройства ВхУ, аналого-цифрового преобразователя АЦП и цифрового индикатора Ц И. ЦИ АЦП Рис.8 Обобщенная структурная сх ема цифрового вольтметра. Цифровые вольтметры с время-им пульсным преобразова нием. Принцип работы заключается в преобразовании из меряемого напряжения Ux в пропорциональный интервал времени ДГ, и змеряемый числом N заполняющих его им пуль сов со стабильной частотой следования. Вольтметр (рис. 3-30, а ) работает циклами, длительность которых Т устанавливается с помощью управляющего уст ройства УУ и обычно равна или кратна периоду питающей сети. Для единичного измерения Ux предусмотрен ручной запуск. Погрешность измерения возника ет вследствие нелиней ности изменения линейнопадающего напряжения, не ста бильности порога срабатывания сравнивающих устройств. Рис . 3-30. Цифровой вольтметр с время - импульс ным преобразованием и возможности потери счетного импульса, т. е. погрешности дискретности. Основная погрешность составляе т обычно 0,1 %. Помехоустойчивость вольтметров с время-импульс ным преобра зованием низкая, так как любая помеха вызы вает изменение момента сраба тывания сравнивающего уст ройства. Главным достоинством этих вольтмет ров является их сравнительная простота. Цифровой вольтметр с частотны м преобразованием. Принцип действия заключается в преобр азовании измеряе мого напряжения в пропорциональную ему частоту следо ва ния импульсов, измеряемую цифровым ча стотомером. Цифровой вольтметр с двойным интегр ированием. Прин цип его работы подобен принципу времямпу льсного пре образования, с тем отличием, что здесь образуются два вре мен ных интервала в течение цикла измерения, длительность которого устанав ливается кратной периоду помехи. Таким образом определяется среднее зн ачение измеряемого напря жения, а помеха подавляется. Эти вольтметры яв ляются более точными и помехоустойчивыми по сравнению с рас смотренным и выше, однако время измерения у них больше. Вольтметр следящего уравнове шивания работает не цик лами, а непрерывно реагируя на изм енение измеряемого напряжения: сумма образцовых напряжений принимает большее или меньшее значение в зависимости от значения измеряемого нап ряжения. Когда достигается равенство U x = е U обр. код преобразуется в по казание, а состояние прибора остается неизменным до тех пор, пока не изме нится значение U x .Преимущество вольтмет ров следящего уравновешивания заключ ается в уменьше нии статической и динамической погрешности и в повыше н ии быстродействие.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Вы утверждаете, что не сообщали о пропаже кредитной карты, потому что вор тратил намного меньше вашей жены?
- Именно так, ваша честь.
- Тогда зачем же вы все же сообщили сейчас?
- Похоже, карту нашла жена вора!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Электронные вольтметры", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru