Измерение и регистрация изменяющихся во времени электрических величин

 

 

Назначение приборов для регистрации и записи показаний в функции времени. Требования, предъявляемые к ним. Методы регистрации, виды носителей. Самопишущие приборы прямого действия. Быстродействующие регистрирующие приборы. Двухкоординатные регистрирующие приборы.

Светолучевые осциллографы. Принцип действия, эксплуатационные характеристики. Область применения.

Электронно-лучевые осциллографы. Структурная схема, устройство. и назначение отдельных узлов. Блок развертки и формирование пилообразного напряжения. Режимы работы генератора развертки. Виды синхронизации. Блок усилителей и его погрешности. Типы осциллографов: универсальные, многолучевые, запоминающие. Эксплуатационные характеристики. Измерение электрических величин с помощью осциллографа: напряжений, токов, частоты, угла сдвига фаз, временных интервалов. Возможности осциллографов со встроенными микропроцессорами. [1, с.160...188; 2, с.166...174, 243...286; 3, с.120...154;4, с.75...78, 114...143]

 

 

Методические указания

 

Следует уяснить важную роль регистрации изменяющихся во времени параметров исследуемых объектов и процессов. Знать устройство, принцип действия, эксплуатационные характеристики самопишущих приборов.

Изучить основной вопрос темы - электронный осциллограф как универсальный измерительный прибор.

В исследовательских и научных работах необходимо визуально наблюдать и проводить измерения переходных процессов, параметров однократных и периодических сигналов, что возможно только с помощью электронного осциллографа. Студенты должны знать структурную схему прибора, назначение всех блоков и режимов работы, как и какие измерения можно выполнить с помощью осциллографа. Ознакомиться с возможностями осциллографов со встроенными микропроцессорами.

 

Вопросы для самопроверки

68. Требования, предъявляемые к регистрирующим приборам.

69. Схема устройства и принцип действия светолучевого осциллографа.

70. Устройство электронно-лучевой трубки.

71. Сущность явления синхронизации.

72. Начертите структурную схему и объясните работу электронного осциллографа.

73. Органы управления электронным лучом и режимами работы осциллографа.

74. Как измерить напряжение и силу тока с помощью осциллографа?

75. Как измерить осциллографом частоту и фазу электрических сигналов?

76. Как измерить осциллографом параметры импульсов?

8 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ЦИФРОВОГО ТИПА /ЦИП/

 

 

Основные понятия и определения. Коды, применяемые в цифровых средствах измерений. Методы преобразования непрерывных измеряемых величин в код. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Структура и классификация, основные характеристики, погрешности, основные узлы.

Цифровые измерительные приборы для измерения частоты и периода входного сигнала. ЦИП для измерения напряжения постоянного и переменного токов. Цифровые фазометры. Перспективы развития ЦИП.

Г1, с.218...263; 2, с.323...369; 3, с.148...161, 167...174, 188...196; 4,0.176...218]

 

 

Методические указания

 

Необходимо обратить внимание на усвоение принципа действия цифровых приборов. Разобраться в понятиях "дискретизация во времени", "квантование по уровню", как влияет реализация этих процессов на погрешности измерений. Ознакомиться с системами счисления и кодами, используемыми при построении цифровых приборов, с основными узлами ЦИП: триггерами, счетчиками, знаковыми индикаторами и т.д. Изучить структурные схемы ЦИП, реализующие различные методы преобразования аналоговой величины в дискретную: последовательного счета, поразрядного уравновешивания: структурные схемы приборов для измерения напряжения, частоты, интервалов времени, сдвига фаз и т.д. Ознакомиться с перспективами развития и применения цифровых приборов.

Вопросы для самопроверки

 

77. Принципы преобразования аналогового сигнала в цифровую форму.

78. Типы кодов, применяемых в цифровых измерительных приборах.

79. Погрешности дискретности и квантования.

80. Основные характеристики ЦИП.

81. Основные узлы ЦИП.

82. ЦИП последовательного счета. Структурнаясхема.

83. ЦИП двойного интегрирования.

84. ЦИП время-импульсного преобразования.

85. ЦИП поразрядного уравновешивания.

86. Цифровые вольтметры: принцип действия, структурные схемы.

87. Цифровые частотомеры: структурные схемы, принцип действия.

88. Цифровые периодомеры: структурные схемы, принцип действия.

89. Цифровые фазометры: структурные схемы, принцип действия.