Scopul lucrării: introducere în metoda rezonantă de măsurare a capacității CU, inductanță L, factor de calitate al bobinelor circuitelor oscilatorii Qși tangenta de pierderi dielectrice . Studierea principiilor de funcționare și a circuitelor dispozitivelor rezonante și dobândirea deprinderilor în operarea acestor dispozitive.

Informații teoretice scurte

Circuitele rezonante cu parametrii concentrați care conțin inductori, condensatori și rezistențe sunt utilizate în intervalul de frecvență de la câteva zeci de kiloherți la două sute de megaherți. Fenomenele fizice din circuitele rezonante sunt utilizate pe scară largă pentru a măsura capacitatea CU, inductanță L, factor de calitate Q bobine și circuite oscilatorii și tangenta de pierderi dielectrice
.

Există metode de rezonanță de contur și generator. Primele se bazează pe utilizarea unui generator de înaltă frecvență cu circuitul său oscilant, în care este introdus condensatorul testat.
, generatorul funcționează în regim de curent constant. Metodele generatoare presupun fie prezența a două generatoare (un model cu o frecvență fixă ​​și unul de lucru), fie prezența unui generator, al cărui curent variază în funcție de parametrii probei de testat.

Măsurătorile
,L, Q, Şi
sunt efectuate pe contoare de factor de calitate (kumeters). Principiul de funcționare al kumetrului se bazează pe rezonanța unui circuit în serie format dintr-o bobină de inductanță L(L j), rezistență activă R la și măsurarea (tuning) condensator de capacitate variabilă CU. Când circuitul rezonează, (Fig. 18) tensiunea U Cu pe recipient CU creste in Q ori (factor de calitate a circuitului) în comparație cu tensiunea de intrare U 0 .

Tensiunea de la generatorul de înaltă frecvență G este introdusă în circuitul de măsurare printr-un transformator de cuplare în dispozitivul E4-7 sau E4-4. Tensiune de intrare în buclă U 0 se măsoară cu un voltmetru de nivel V 1, tensiune de capacitate CU măsurată cu un voltmetru electronic V 2, gradat în valori Q. În paralel cu condensatorul de măsurare CU atașați proba de testare
(terminale
).

Pentru a face posibilă reglarea circuitului la rezonanță într-o gamă largă de frecvențe, contorul este echipat cu un set de bobine cu inductanțe care variază în unități. Fiecare bobină este proiectată să funcționeze într-un interval de frecvență specific. Măsurarea capacității unei probe și a acesteia
se efectuează la o frecvență dată a generatorului, în funcție de care este selectat inductorul corespunzător.

În momentul rezonanței circuitului fără eșantion (Fig. 19), când capacitatea condensatorului de măsurare
, reactanța inductivă a circuitului este egală cu reactanța sa capacitivă
, iar rezistența totală conține doar componenta activă. În acest caz, cea mai mare tensiune de pe capacitatea (sau inductanța) circuitului corespunde stării de rezonanță și, prin urmare, debutul rezonanței poate fi detectat prin deviația maximă a acului voltmetrului. V 2 de măsurare U Cu. La rezonanţă

, (4)

Unde eu curent la rezonanţă
.

Într-un circuit în serie la rezonanță, raportul dintre tensiunea pe condensator (sau inductanța) și tensiunea care furnizează circuitul este factorul de calitate al circuitului. Q. Apoi

unde
. (5)

Dacă pentru toate măsurătorile pe aparat tensiunea de intrare a circuitului de măsurare U 0 pentru a se menține la un nivel constant, apoi atunci când i.e. în momentul rezonanţei tensiunea U cu pe container CU va fi proporțională cu factorul de calitate al circuitului. În acest caz, la o anumită valoare U 0 (când acul voltmetrului de nivel este pe linia roșie) puteți scala voltmetrul V 2 de măsurare U c , calibrați în unități de calitate Q. Citirea corectă a factorului de calitate al circuitului pe această scară este posibilă numai atunci când acul voltmetrului de nivel V 1 este exact pe linia roșie.

Astfel, atunci când setați un circuit fără probă la rezonanță (când acul voltmetrului V 2 arată abaterea maximă) este necesar să se fixeze valorile factorului de calitate al circuitului Q 1 și capacitatea condensatorului de măsurare C 1 (fără probă).

Prin valoarea factorului de calitate, puteți determina rezistența activă (conductivitatea activă) a circuitului. Piesa de testare este apoi conectată la bornele
, paralel cu condensatorul de măsurare (Fig. 20), și circuitul prin modificarea capacității condensatorului de măsurare CU reglat la rezonanță (la aceeași frecvență a generatorului și același inductor).

INSTRUMENTE ELECTROMECANICE ANALOGICE

Informații generale

În instrumentele de măsurare electromecanice analogice pentru evaluare directă, energia electromagnetică furnizată dispozitivului direct din circuitul măsurat este convertită în energie mecanică a mișcării unghiulare a piesei în mișcare față de cea staționară.

Instrumentele electromecanice de măsură (EIM) sunt utilizate pentru măsurarea curentului, tensiunii, puterii, rezistenței și a altor mărimi electrice pe curenți continui și alternativi, în principal la o frecvență industrială de 50 Hz. Aceste dispozitive sunt clasificate ca dispozitive cu acțiune directă. Acestea constau dintr-un traductor electric (circuit de măsurare), un traductor electromecanic (mecanism de măsurare) și un dispozitiv de citire (Fig. 5.1).

Orez. 5.1. Schema bloc a EIP analogic

Lanț de măsurare. Asigură conversia mărimii electrice măsurate X într-o mărime electrică intermediară Y (curent sau tensiune), legată funcțional de mărimea măsurată X. Mărimea Y ​​afectează direct mecanismul de măsurare (MM).

După natura transformării, circuitul de măsurare poate fi un set de elemente (rezistoare, condensatoare, redresoare, termocupluri etc.). Diverse circuite de măsurare fac posibilă utilizarea aceluiași MM atunci când se măsoară cantități eterogene, tensiune, curent, rezistență, variind într-o gamă largă.

Mecanism de măsurare. Fiind partea principală a designului dispozitivului, acesta transformă energia electromagnetică în energie mecanică necesară pentru unghiul de deviere a părții sale mobile față de cea staționară, adică.

α = f(Y) = F(X).

Partea mobilă a IM este un sistem mecanic cu un grad de libertate față de axa de rotație. Momentul impulsului este egal cu suma momentelor care acționează asupra piesei mobile.

Ecuația diferențială a momentelor care descrie funcționarea IM are forma

J( d 2 α/ dt 2) = Σ M, (5.1)

unde J este momentul de inerție al părții mobile a IM; α - unghiul de deviere al piesei mobile; d 2 α/ dt 2 - accelerația unghiulară.

Partea în mișcare a MI în timpul mișcării este afectată de:

cuplul M , determinată pentru toate EIP de rata de modificare a energiei câmpului electromagnetic w e concentrată în mecanism, în funcție de unghiul de deviere α al piesei mobile. Cuplul este o funcție a mărimii măsurate X și, prin urmare, Y (curent, tensiune, produsul curenților) și α:

M= (∂w e /∂α) = f(α) Y n , (5,2)

contra moment M α, creat mecanic folosind arcuri spiralate, bretele, fire de plumb și proporțional cu unghiul de deviere α al piesei mobile:

M α = - Wα, (5,3)

Unde W- moment de contracarare specific pe unitatea de unghi de răsucire al arcului (depinde de materialul arcului și de dimensiunile geometrice ale acestuia);

moment de calm M usp, adică momentul forțelor de rezistență la mișcare, întotdeauna îndreptate către mișcare și proporțional cu viteza unghiulară a deviației:

M succes =- R (dα/ d t), (5,4)

Unde R- coeficient de amortizare.

Înlocuind (5.2) - (5.4) în (5.1), obținem ecuația diferențială pentru deviația părții mobile a mecanismului:

J( d 2 α/ dt 2) = M + M α + M usp, (5,5)

J( d 2 α/ dt 2) + R (dα/ d t) + Wα = M. (5.6)

Deviația constantă a părții mobile a MI este determinată de egalitatea cuplului și a momentelor de contracarare, adică M = Mα , în cazul în care primii doi termeni ai părții stângi a ecuației diferențiale (5.6) sunt egali cu zero. Înlocuirea în egalitate M = Mα expresii analitice ale momentelor, se obține ecuația scalei instrumentului, arătând dependența unghiului de abatere a piesei mobile de valoarea mărimii măsurate și a parametrilor MI.

În funcție de metoda de conversie a energiei electromagnetice în mișcare unghiulară mecanică a părții mobile a IM, dispozitivele electromecanice sunt împărțite în magnetoelectrice, electrodinamice, ferodinamice, electromagnetice etc.

Dispozitiv de citire EIP analogic. Cel mai adesea, constă dintr-un indicator conectat rigid la partea mobilă a IM și o scară fixă. Există săgeți (mecanici) și indicatoare luminoase. O scară este un set de semne care sunt situate de-a lungul unei linii și descriu o serie de numere secvențiale corespunzătoare valorilor cantității care se măsoară. Semnele iau forma de linii, liniuțe, puncte etc.

După scară Există rectilinii (orizontale sau verticale), arc (pentru un arc de până la 180° inclusiv) și circulare (pentru un arc de peste 180°).

După natura amplasării mărcilor Există scale uniforme și inegale, unilaterale în raport cu zero, cu două fețe și non-zero. Scalele sunt gradate fie în unități ale valorii măsurate (scara numită), fie în diviziuni (scara fără nume). Valoarea numerică a mărimii măsurate este egală cu produsul dintre numărul de diviziuni citite pe cântar și prețul (constantei) dispozitivului. Valoarea diviziunii este valoarea mărimii măsurate corespunzătoare unei diviziuni a scalei.

Deoarece EIP-urile sunt dispozitive cu acțiune directă, sensibilitatea dispozitivului S p este determinată de sensibilitatea circuitului S c și de sensibilitatea mecanismului de măsurare S și:

S p = S c S și (5,7)

Clase de precizie EIP analogică: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0.

Unități și părți ale instrumentelor de măsură. Pentru majoritatea EIP, în ciuda diversității IM, este posibil să se identifice componente și părți comune - dispozitive pentru instalarea părții mobile a IM, pentru a crea un moment de contracarare, echilibrare și calmare

.

Orez. 5.2. Instalarea părții mobile a mecanismului de măsurare

Deoarece orice mecanism de măsurare EIP constă dintr-o parte mobilă și una fixă, pentru a asigura mișcarea liberă a părții mobile, aceasta din urmă este instalată pe suporturi (Fig. 5.2, a), fire de tiran (Fig. 5.2,6) și o suspensie. (Fig. 5.2, c). În timpul transportului, partea în mișcare a MI este asigurată nemișcată cu ajutorul unui lacăt.

Dispozitive pentru montarea piesei mobile pe suporturi Sunt un tub ușor de aluminiu în care sunt presate miezuri (secțiuni de oțel). Capetele miezurilor sunt ascuțite și măcinate până la un con rotunjit. Miezurile sunt sprijinite pe lagăre de agat sau corindon. La instalarea părții mobile a MI pe miezuri, are loc frecare între miez și rulmentul de tracțiune, ceea ce introduce o eroare în citirile instrumentului. La instrumentele de înaltă precizie (de laborator), pentru a reduce frecarea, cântarul este instalat pe orizontală, iar axa pe verticală. În acest caz, sarcina este concentrată în principal pe suportul inferior.

Dispozitive pentru instalarea piesei mobile pe fire de tip Sunt două curele subțiri dintr-un aliaj de bronz pe care este suspendată partea mobilă a IM.

Orez. 5.3. Detalii generale ale părții mobile a IM pe suporturi

Prezența acestora asigură absența frecării în suporturi, facilitează sistemul de mișcare și crește rezistența la vibrații. Barele de întindere sunt folosite pentru a furniza curent înfășurării cadrului și pentru a crea un cuplu de contracarare.

Dispozitive pentru instalarea pieselor mobile pe suspensii utilizat în dispozitive deosebit de sensibile. Partea mobilă a MI este suspendată pe un fir subțire de metal (uneori de cuarț). Curentul este furnizat cadrului piesei mobile printr-un fir de suspensie și un cablu special de curent fără cuplu din aur sau argint.

Pentru a crea un moment de contracarareîn IM, cu instalarea părții mobile pe suporturi (Fig. 5.3), se folosesc unul sau două arcuri spiralate plate 5 ​​și 6, din bronz staniu-zinc. Arcurile servesc și ca conductoare de curent la înfășurarea cadrului părții mobile. Un capăt al arcului este atașat la axul sau la arborele axei, iar celălalt - la șoferul 4 al corectorului. Corectorul, care setează indicatorul 3 al unui dispozitiv care nu este pornit la zero, constă dintr-un șurub 9 cu un bolț 8 situat excentric și o furcă 7 cu o lesă. Șurubul corector 9 este scos pe panoul frontal al corpului dispozitivului, atunci când se rotește, mișcă furca 7, ceea ce provoacă răsucirea arcului și, în consecință, axa 3 se termină cu miezurile sprijinite pe rulmenți 1.

Pentru a echilibra partea în mișcare greutăți de contragreutate 10 servi.

Orez. 5.4. Scheme ale amortizoarelor cu inducție magnetică (a) și aer (b).

Mecanismul de măsurare este considerat echilibrat atunci când centrul de greutate al piesei mobile coincide cu axa de rotație. Un mecanism de măsurare bine echilibrat arată aceeași valoare a mărimii măsurate în diferite poziții.

Pentru a crea sedarea necesară pentru IM Sunt echipate cu amortizoare care dezvoltă un cuplu îndreptat spre mișcare (timpul de calmare nu este mai mare de 4 s). În MI se folosesc cel mai des calmante cu inducție magnetică și aer, mai rar cele lichide (când este necesară o calmare foarte mare).

Amortizor cu inducție magnetică (Fig. 5.4, o) constă dintr-un magnet permanent 1 și un disc de aluminiu 2, legat rigid de partea mobilă a mecanismului și care se deplasează liber în câmpul magnetului permanent. Calmarea este creată datorită interacțiunii curenților induși în disc atunci când acesta se mișcă în câmpul magnetic al unui magnet permanent cu fluxul aceluiași magnet.

Clapeta de aer (Fig. 5.4, b) este o cameră / în care se mișcă o aripă ușoară din aluminiu (sau piston) 2, legată rigid de partea mobilă a IM. Când aerul se deplasează dintr-o parte a camerei în alta prin spațiu (între cameră și aripă), mișcarea aripii este încetinită și vibrațiile părții mobile se sting rapid. Clapetele de aer sunt mai slabe decât amortizoarele cu inducție magnetică.

Logometre

Ratiometrele sunt dispozitive din grupul electromecanic care măsoară raportul dintre două mărimi electrice Y 1 și Y 2:

α = F(Y 1 / Y2) n, (5,41)

unde n este un coeficient care depinde de sistemul MI.

Particularitatea raportometrelor este că momentele M de rotație și M α de contracarare în ele sunt create electric, prin urmare raportometrul are două elemente de detectare, care sunt afectate de mărimile Y 1 și Y 2 care alcătuiesc raportul măsurat. Direcțiile mărimilor Y 1 și Y 2 trebuie alese astfel încât momentele M și M α care acționează asupra piesei mobile să fie îndreptate unul spre celălalt; în acest caz, partea în mișcare se va roti sub influența unui moment mai mare. Pentru a îndeplini aceste condiții, momentele M și M α trebuie să depindă diferit de unghiul de deviere al părții mobile a dispozitivului.

Sursele de eroare logometrică sunt proiectarea neidentică a celor două elemente de detectare, în special în prezența materialelor feromagnetice; prezența în ratiometru a unor momente suplimentare M suplimentare (de la frecare în suporturi, legături fără moment, dezechilibru al piesei mobile). Prin urmare,

M = M α + M adaugă. (5,42)

Prezența unui moment suplimentar M suplimentar face ca citirile raportometrului să depindă de factori secundari (de exemplu, tensiune). Prin urmare, scara logometrului indică domeniul de tensiune de operare în care este valabilă calibrarea scalei. Limita superioară de tensiune este determinată de puterea maximă eliberată în circuitele raportometrului, iar limita inferioară este determinată de M add. Acul, care nu este conectat la tensiunea raportometrului, ocupă o poziție indiferentă din cauza absenței unui moment de contracarare mecanică.

Orez. 5.18. Mecanismul logometrului magnetoelectric

Funcționarea unui raportmetru magnetoelectric este după cum urmează.

Partea mobilă a IM este plasată în câmpul magnetic neuniform al unui magnet permanent (Fig. 5.18), conţinând două cadre fixate rigid la un unghi d = 30°-90° şi montate pe o axă comună. Curenții I 1 și I 2 sunt furnizați cadrelor folosind cabluri de curent fără cuplu. Direcția curenților este astfel încât curentul I 1 creează un cuplu, iar I 2 creează un moment de contracarare:

M = I 1 (∂Ψ 1/∂α); M α = I 2 (∂Ψ 2 /∂α), (5,43)

unde Ψ 1, Ψ 2 sunt fluxurile create de magnet și cuplate la rame.

Momentele M și M α se modifică în funcție de modificarea unghiului α. Valorile maxime ale momentelor vor fi deplasate cu un unghi d, ceea ce face posibilă obținerea unei scăderi a M ​​și o creștere a M α în zona de lucru. La echilibru, I 1 (∂Ψ 1 /∂α) = I 2 (∂Ψ 2 /∂α), de unde

unde f 1 (α), f 2 (α) sunt mărimi care determină viteza de modificare a legăturii fluxului.

Din egalitatea momentelor rezultă că

α = F(I 1 / I 2) (5,45)

Dacă raportul curenților este exprimat prin valoarea dorită X, atunci

α = F 1 (X). (5,46)

Existența acestei dependențe funcționale este posibilă dacă sunt îndeplinite principalele condiții de funcționare ale ratiometrului, adică. la ∂Ψ 1 /∂α ≠ ∂Ψ 2 /∂α, care este asigurată de neuniformitatea creată artificial a câmpului magnetic în spațiul de aer al ratiometrului. Ratiometrele magnetoelectrice sunt folosite pentru a măsura rezistența, frecvența și mărimile neelectrice,

Măsurători electro-radiotehnice

Pagina 1

Măsurătorile de inginerie radio sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în diferite sectoare ale economiei naționale. Mărimile neelectrice, cum ar fi presiunea, umiditatea, temperatura, alungirile liniare, vibrațiile mecanice, viteza și altele, pot fi convertite în unele electrice folosind senzori speciali și evaluate folosind metode și instrumente de măsurători electrice și radio.  

Măsurătorile de inginerie radio acoperă domeniul măsurătorilor electrice și, în plus, includ toate tipurile de măsurători radio speciale.  

Măsurătorile de inginerie radio sunt, de asemenea, utilizate pentru estimarea cantităților neelectrice. Asemenea cantități precum presiunea, temperatura, umiditatea, vibrațiile mecanice, alungirile liniare la încălzire etc. pot fi convertite folosind senzori speciali în cei electrici și evaluate cu instrumente și metode de măsurători electrice și radio. Scopul măsurătorilor este obținerea valorii numerice a mărimii măsurate.  

Tema măsurătorilor de inginerie radio, în conformitate cu programul, cuprinde următoarele secțiuni: concepte metrologice de bază; informații scurte despre erorile de măsurare, modalități de a le lua în considerare și de a reduce influența acestora asupra rezultatelor măsurătorilor; măsurarea curentului, tensiunii și puterii pe o gamă largă de frecvențe; studiul generatoarelor de semnal de măsurare; osciloscoape electronice; măsurarea defazajului, a frecvenței și a intervalelor de timp; măsurarea parametrilor de modulație, distorsiuni neliniare; măsurători în circuite radio cu parametrii concentrați și distribuiți; măsurarea intensității câmpului electromagnetic și a interferențelor radio.  

Caracteristici ale măsurătorilor de inginerie radio ale tensiunilor și curenților.  

În măsurătorile de inginerie radio, sunt adesea întâlnite erori sistematice care variază în timp. Astfel, dispozitivele foarte sensibile se caracterizează printr-o eroare sistematică cauzată de interferențe regulate sub forma unui semnal pulsat sau cvasiarmonic indus în circuitele de intrare ale dispozitivului. Pentru reducerea nivelului de interferență se iau măsuri constructive: circuitele de intrare sunt ecranate, iar punctul de împământare este ales rațional. O metodă generală de reducere a influenței interferențelor periodice este de a media rezultatele măsurătorii pe un anumit interval de timp. Medierea se realizează în două moduri, adesea folosite împreună: filtrarea preliminară a semnalului de intrare și efectuarea de măsurători multiple cu calculul ulterioar al mediei aritmetice.  

În măsurătorile de inginerie radio în intervalele de frecvență audio, joasă și foarte joasă, se folosesc în principal oscilatoarele C, care la aceste frecvențe au avantaje semnificative față de oscilatoarele LC. Acest lucru se explică prin faptul că elementele circuitelor oscilatoare ale generatoarelor LC pentru frecvențe audio sunt prea voluminoase (în primul rând inductori), iar parametrii lor sunt instabili la schimbările de temperatură, ceea ce determină stabilitatea scăzută a frecvenței semnalelor generate. În plus, este dificil să reglați frecvența oscilatoarelor LC în domeniul audio.  

În măsurătorile obișnuite de inginerie radio efectuate în condiții de laborator, se presupune că Tm este de 292 K (aproximativ temperatura camerei 19 C), iar raportul Tsh în / 292 se numește numărul de zgomot.  

Când se efectuează măsurători de inginerie electrică și radio, se obișnuiește să se indice pe instrumente semnul unui fir neîmpământat în raport cu pământul; astfel, aici se aplică regula opusă a semnelor.  

Introducerea tehnologiei de măsurare radio a coincis cu începutul dezvoltării sistemelor de comunicații radio și a electronicii radio.  

Utilizarea pe scară largă a măsurătorilor ingineriei radio în diverse domenii ale ingineriei radio atrage după sine apariția de noi metode de măsurare și instrumente speciale de măsurare. Cele mai specifice măsurători sunt la frecvențe ultraînalte, ceea ce se explică prin caracteristicile de proiectare ale sistemelor oscilatoare și ale liniilor de transport de energie din acest interval.  

Gradul de acuratețe al măsurătorilor de inginerie radio, precum și al celor electrice, este determinat de eroare sau eroare de măsurare.  

Sunt prezentate elementele de bază ale măsurătorilor de inginerie radio. Sunt luate în considerare principiile și metodele de măsurare a cantităților de inginerie radio care caracterizează parametrii semnalelor, sistemelor și dispozitivelor de radiocomunicații și radiodifuziune în întregul interval de frecvență aplicabil. Sunt furnizate informații privind construcția diagramelor bloc ale instrumentelor de măsură, erorile și metodele de luare în considerare și de reducere a influenței acestora. O atenție deosebită se acordă dispozitivelor digitale și celor realizate pe microcircuite. Sunt furnizate scurte informații de bază despre multe instrumente de măsurare.  

Cartea discută metodele de bază de măsurare a cantităților de inginerie electrică și radio pe curent continuu și curent alternativ într-o gamă largă de frecvențe. Sunt descrise circuitele de măsurare, principiile lor de construcție și sunt prezentate caracteristicile tehnice ale celor mai utilizate instrumente de măsură. Sunt date exemple de calcule pentru a facilita asimilarea materialului. Manualul poate fi folosit pentru formarea profesională a lucrătorilor din producție.

Definiții de bază. Caracteristici și metode de măsurători.
O proprietate comună calitativ a multor obiecte fizice (sisteme fizice, stările lor, procesele care au loc în ele) se numește mărime fizică. În ingineria electrică și radio, mărimile fizice sunt tensiunea electrică, curentul, puterea, energia, precum și rezistența electrică, capacitatea electrică, inductanța și frecvența.

O mărime fizică poate avea semnificații diferite. O anumită valoare este luată ca unitate de măsură a unei mărimi fizice. De regulă, această valoare este una

Măsurarea unei mărimi fizice date este determinarea experimentală a valorii acesteia. Rezultat cantitativ, de ex. rezultatul măsurării se obține prin compararea valorii găsite a unei mărimi fizice cu unitatea ei de măsură.

CUPRINS
Introducere
Capitolul unu. Informații generale despre măsurători
§1. Definiții de bază. Caracteristici și metode de măsurare
§2. Mărimile fizice și unitățile lor de măsură
§3. Erori de măsurare
§4. Sistemul de clasificare și desemnare a instrumentelor de măsură
Capitolul doi. Instrumente electromecanice de masura
§5. Informații generale
§6. Dispozitive de sistem magnetoelectric
§7. Dispozitive de sistem electromagnetic
§8. Dispozitive de sisteme electro-, ferodinamice și de inducție
§9. Dispozitive de sistem electrostatic
Capitolul trei. Măsurarea curentului și tensiunii DC
§10. Măsurarea curentului continuu cu un dispozitiv magnetoelectric
§11. Măsurarea curentului continuu cu un microampermetru electronic
§12. Măsurarea tensiunii continue cu un dispozitiv magnetoelectric
§13. Măsurarea tensiunii continue cu dispozitive electronice
Capitolul patru. Măsurarea curentului și tensiunii AC
§14. Informații generale
§15. Dispozitive de sistem termoelectric
§16. Dispozitive de sistem redresor
§17. Ampermetre și voltmetre ale sistemului redresor
§18. Instrumente combinate
§19. Voltmetre electronice
§20. Voltmetre digitale
Capitolul cinci. Parametrii de măsurare ai elementelor circuitelor de inginerie electrică și radio
§21. Informații generale
§22. Ohmmetre cu citire directă
§23. Metoda voltmetru - ampermetru
§24. Metoda podului
§25. Metoda rezonanței
Capitolul șase. Măsurarea parametrilor diodelor, tranzistoarelor și tuburilor vidate
§26. Măsurarea parametrilor diodei
§27. Parametrii de măsurare ai tranzistoarelor bipolare
§28. Parametrii de măsurare ai tranzistoarelor cu efect de câmp
§29. Testarea tubului vidat
Capitolul șapte. Generatoare de masura
§30. Informații generale
§31. Generatoare de semnal de joasă frecvență
§32. Generatoare de semnal de înaltă frecvență
§33. Generatoare de semnal cu microunde
§34. Generatoare de semnal de impulsuri
Capitolul opt. Osciloscoape electronice
§35. Informații generale
§36. Tub catodic
§37. Osciloscopul mătură
§38. Generatoare de tensiune în rampă
§39. Canale de control
§40. Măsurarea tensiunilor și a intervalelor de timp
Capitolul nouă. Măsurarea frecvenței
§41. Informații generale
§42. Metoda de comparare a frecvenței oscilografice
§43. Comparație de frecvențe pe baza zero bătăi
§44. Metoda de măsurare a frecvenței de rezonanță
§45. Frecvențemetre analogice cu citire directă
§46. Contoare electronice de frecvență cu indicare directă
Capitolul zece. Măsurarea parametrilor oscilațiilor modulate și a spectrului
§47. Parametrii de măsurare ai oscilațiilor modulate
§48. Sondajul spectrului
§49. Măsurarea distorsiunii armonice
Capitolul unsprezece. Măsurători în circuite constante distribuite
§50. Liniile de măsurare
§51. Măsurarea puterii
Literatură.

Admis

Ministerul Comunicațiilor al URSSca manual pentru şcolile tehnice de comunicaţiispecialitățile 0701, 0706

„COMUNICARE” DE LA MOSCOVA 1980

Kushnir F.V Măsurători de inginerie radio: manual pentru școlile tehnice de comunicare. Moscova: Comunicare, 1980. - 176 p.

Sunt prezentate elementele de bază ale măsurătorilor de inginerie radio. Sunt luate în considerare principiile și metodele de măsurare a cantităților de inginerie radio care caracterizează parametrii semnalelor, sistemelor și dispozitivelor de radiocomunicații și radiodifuziune în întregul interval de frecvență aplicabil. Sunt furnizate informații privind construcția diagramelor bloc ale instrumentelor de măsură, erorile și metodele de luare în considerare și de reducere a influenței acestora. O atenție deosebită se acordă dispozitivelor digitale și celor realizate pe microcircuite. Sunt furnizate scurte informații de bază despre multe instrumente de măsurare.

Destinat studenților școlilor tehnice de comunicare care învață la specialitățile „Comunicații radio și radiodifuziune”, „Echipamente de televiziune și comunicații radio releu”.

Introducere
B.1. Scopul și caracteristicile măsurătorilor de inginerie radio
B.2. Conținuturile și obiectivele subiectului
B.3. Concepte metrologice de bază
B.4. Erori de măsurare
B.5. Clasificarea instrumentelor de măsurare radio
Întrebări de securitate

Capitolul 1: Măsurarea curentului și tensiunii
1.1. Relații de bază
1.2. Măsurarea curentului
Informații generale
Ampermetre termice
Ampermetre redresoare
Măsurarea curentului ridicat
Măsurători de curent indirect
1.3. Măsurarea tensiunii
Informații generale
Voltmetre electronice de curent alternativ
Voltmetre cu impulsuri
Voltmetre electronice DC
Voltmetre digitale
Eroare de măsurare
Întrebări de securitate

Capitolul 2. Generatoare de semnal de măsurare
2.1. Scop. Clasificare. Cerințe tehnice de bază
2.2. Generatoare de semnal de joasă frecvență
2.3. Generatoare de semnal de înaltă frecvență
2.4. Generatoare de semnal de impulsuri
2.5. Generatoare de semnal de zgomot
Întrebări de securitate

Capitolul 3. Osciloscoape electronice
3.1. Scop. Clasificare. Cerințe tehnice de bază
3.2. Obținerea oscilogramelor. Scanare imagini
3.3. Diagrama bloc osciloscopului
3.4. Osciloscoape cu puls
3.5. Măsurarea caracteristicilor amplitudine-frecvență
Întrebări de securitate

Capitolul 4. Parametrii de măsurare ai componentelor circuitelor constante concentrate
4.1. Relații de bază
4.2. Metoda punte pentru măsurarea parametrilor
4.3. Metoda de măsurare a rezonanței
4.4. Măsurarea rezistenței la sol
Întrebări de securitate

Capitolul 5. Măsurarea parametrilor elementelor și traseelor ​​cu constante distribuite
5.1. Concepte și relații de bază
5.2. Linie de măsurare
5.3. Măsurarea raportului de undă staționară de tensiune
5.4. Măsurarea rezistenței la sarcină
5 5. Conceptul de instrumente automate de măsurare pentru măsurarea VSWR

Capitolul 6. Măsurarea puterii
6.1. Relații de bază și metode de măsurare
6.2. Măsurarea puterii absorbite
6.3. Măsurarea puterii transmise
Întrebări de securitate

Capitolul 7. Măsurarea frecvenței și a intervalelor de timp
7.1. Informații generale. Metode de măsurare
7.2. Metoda de comparare
7.3. Metoda de numărare discretă
7.4. Metoda rezonanței
7.5. Conceptul de măsuri ale frecvenței și timpului
Întrebări de securitate

Capitolul 8: Măsurarea deplasării de fază
8.1. Informații de bază. Metode de măsurare
8.2. Metoda oscilografică
8.3. Metoda de compensare
8.4. Metodă de conversie a defazajului în impulsuri de curent
8.5. Metoda detectorului de fază
8.6. Metoda de numărare discretă
8.7. Măsurarea deplasării de fază de conversie a frecvenței
8.8. Conceptul de măsurare a timpului de întârziere a grupului
8.9. Schimbătoare de fază
Întrebări de securitate

Capitolul 9. Măsurarea distorsiunii armonice
9.1. Definiții. Metode de măsurare
9.2. Metoda armonică
9.3. Metoda de combinare
Întrebări de securitate

Capitolul 10. Măsurarea Semnalelor Modulate
10.1. Informații generale
10.2. Măsurarea parametrilor semnalului modulat în amplitudine
10.3. Măsurarea parametrilor unui semnal modulat în frecvență
10.4. Măsurarea parametrilor semnalului modulat în impuls
Întrebări de securitate

Capitolul 11. Măsurarea intensității câmpului electromagnetic și a interferenței radio
11.1. Relații de bază
11.2. Receptoare de măsurare și contoare de intensitate a câmpului
11.3. Contoare de interferență radio
Întrebări de securitate
Referințe

INTRODUCERE

B.I. SCOPUL ŞI CARACTERISTICILE MĂSURĂTORILOR DE INGINERIE RADIO
O măsurătoare este un experiment fizic care are ca rezultat găsirea valorii numerice a mărimii fizice măsurate. Măsurătorile reprezintă etapa cea mai importantă în activitățile lucrătorilor din toate ramurile științei și tehnologiei. Echipamentul de măsurare este echipamentul principal al tuturor institutelor de cercetare, laboratoarelor, o parte integrantă a echipamentului oricărui proces tehnologic, principala sarcină utilă a sateliților Pământului artificial și a stațiilor spațiale. Nivelul de dezvoltare a tehnologiei de măsurare este unul dintre cei mai importanți indicatori ai progresului științific și tehnologic.

Măsurătorile joacă, de asemenea, un rol decisiv în tehnologia comunicațiilor. Funcționarea oricăror sisteme de comunicații radio, radiodifuziune și televiziune este imposibilă fără informații continue despre modurile de funcționare a dispozitivelor, parametrii semnalului și condițiile de transmitere sau recepție a acestora. Aceste informații sunt obținute ca rezultat al măsurătorilor cantităților corespunzătoare.

Reparațiile preventive sau de urgență ale echipamentelor radio și depanarea sunt, de asemenea, imposibile fără măsurători. În aceste scopuri, se măsoară parametrii electrici ai elementelor (condensatori, rezistențe etc.), se verifică modurile blocurilor, componentelor și întreaga instalație și se iau diverse caracteristici. Valorile cantitative obținute ale valorilor măsurate sunt comparate cu cele date în descrieri, specificații și diagrame, se determină cauza și localizarea defecțiunii și se elimină.

Producția de echipamente radio și în special dezvoltarea acestuia sunt însoțite de măsurători continue, deoarece circuitul calculat are întotdeauna nevoie de verificare practică, iar elementele sale trebuie ajustate în consecință. Testele de acceptare ale diferitelor obiecte de inginerie radio sunt practic măsurători efectuate cu atenție.

Măsurătorile se efectuează folosind mijloace tehnice speciale concepute în acest scop, care se numesc instrumente de măsurare.

În tehnologia comunicațiilor radio, radiodifuziunii și televiziunii, toate tipurile de măsurători pot fi împărțite în măsurători:
- parametrii semnalului - curent, tensiune, putere, frecvență, modulație, formă, defazare, raport semnal-zgomot, intensitatea câmpului electromagnetic; parametrii dispozitivelor de inginerie radio - amplificare, atenuare, reflexie, potrivire, distorsiune semnal, rezistență de intrare (ieșire);
- caracteristicile componentelor și echipamentelor - frecvență, amplitudine, modulație, timp;
- parametrii elementelor - rezistența rezistențelor, capacitățile condensatoarelor, inductanțe și inductanțe reciproce ale inductoarelor și transformatoarelor simple și cuplate, impedanțele rețelelor cu două terminale și verificarea instrumentelor de măsură.

Măsurătorile unora dintre mărimile enumerate se găsesc în cursul măsurătorilor electrice, dar acolo se efectuează pe curent continuu sau curent de frecvență de putere (50 sau 400 Hz). Măsurătorile de inginerie radio sunt efectuate pe curent alternativ pe întregul interval de frecvență utilizat în inginerie radio, adică de la fracțiuni de terț la zeci de gigaherți.

O gamă largă de frecvențe, limite mari ale valorilor măsurate și o varietate de condiții în care sunt efectuate măsurătorile sunt caracteristici ale măsurătorilor de inginerie radio. Datorită acestor caracteristici, sunt utilizate diverse metode și metode de măsurare și un număr semnificativ de instrumente de măsurare diferite.

Măsurătorile, indiferent unde și de către cine sunt efectuate, trebuie să fie întotdeauna de încredere, iar rezultatele lor trebuie să fie comparabile. Unitatea de măsurători și uniformitatea instrumentelor de măsură în țară este asigurată de Serviciul Metrologic al URSS. Ministerul Comunicațiilor al URSS, ca și alte ministere, are un serviciu de metrologic departamental. Sarcinile principale ale întreprinderilor și organizațiilor în sprijinul metrologic sunt stabilite prin ordine ale ministrului comunicațiilor URSS.

Serviciul metrologic al URSS este condus de Comitetul de Stat pentru Standarde al URSS. În subordinea acestuia sunt institute de cercetare și o rețea de laboratoare de supraveghere de stat republicane și regionale. Fondatorul serviciului metrologic intern a fost marele om de știință rus Dmitri Ivanovici Mendeleev. În 1893, a condus și a condus până la sfârșitul vieții Camera Principală de Greutăți și Măsuri, organizată la inițiativa sa - acum asociația științifică și de producție „Institutul de Cercetare Științifică de Metrologie All-Union, numită după. D. I. Mendeleev” (VNIIM), Leningrad.

Industria produce un număr mare de instrumente de măsurare radio de primă clasă pentru a satisface nevoile în creștere ale industriei de comunicații și ale altor domenii ale economiei naționale pentru măsurători precise. Aceste dispozitive folosesc pe scară largă dispozitive semiconductoare, microcircuite și circuite integrate și noi principii de proiectare. Pe această bază, flota de echipamente de măsurare radio de uz general este intens actualizată. Cu toate acestea, un număr mare de dispozitive întrerupte sunt și vor fi în funcțiune de mult timp.

Principalele direcții de dezvoltare a echipamentelor de măsurare radio pentru Rețeaua de comunicații automate unificate a URSS, radiodifuziune și televiziune sunt în prezent: automatizarea și accelerarea proceselor de măsurare, creșterea simultană a preciziei; efectuarea de măsurători fără întrerupere a comunicării sau transmisiei de programe de radio și televiziune; îmbunătățirea caracteristicilor tehnice și operaționale ale dispozitivelor prin introducerea unei noi elemente de bază și creșterea fiabilității acestora. Implementarea acestor zone asigură o creștere a eficienței și calității măsurătorilor, și în același timp, a eficienței și calității comunicațiilor radio, radiodifuziunii și televiziunii.

Kushnir F.V. Măsurători de inginerie radio. Editura „Svyaz”, Moscova, 1980