Измерительные датчики тока и их метрологические характеристики Измери́тельный преобразова́тель

Таблица 3.

Пределы измере­ния,в	1,5	3	7,5	15	30	60	150	300	600
Увеличение отсчета по шкале	—6	0	+8	+ 14	+20	+26	+34	+40	+46

При измерениях на пределе 3.0 отсчет относительного уровня переменного напряжения производится по шкале «dB» непосредственно. При переходе на другие пределы измерения переменного напряжения показания прибора необходимо увеличивать в соответствии с табл. 7. При измерениях напряжения на линии с волновым сопротивлением 600 ом прибор можно использовать в качестве нагрузки, так как его сопротивление на пределе 3в составляет 600 ом.

Омметр-тестер.

Если в схемах, представленных на рис.33, в качестве измерителя l использовать магнитоэлектрический миллиамперметр, то при соблюдении условия U –const показания будут определяться величиной сопротивления, r_x ,т. е. шкалу можно отградуировать в омах.

Действительно, из рис. 1, следует, что для последовательной схемы

(1)

А для параллельной  (2)

Так как все величины в правой части уравнений (1) и (2), кроме r_x , постоянны, то угол отклонения определяется величиной r_x . Такой прибор называется омметром. Из выражений (1) и (2) следует, что шкалы омметров обоих типов неравномерны. У первого типа, в отличие от второго, нуль шкалы совмещен с максимальным углом поворота подвижной части. Омметры с последовательной

Р ис 33 Схемы омметров: а- последовательная, б- параллельная

схемой более пригодны для измерения больших сопротивлений, а с параллельной схемой –малых.

Обычно Омметры выполняются в виде переносных приборов сравнительно небольшой точности (классов 1,5 или 2,5) и в качестве источника питания имеют сухую батарею. С течением времени напряжение батареи падает, т. е. поставленное нами условие U= const не выполняется. Вместо этого трудно выполнимого на практике условия поддерживается постоянной величина произведения BU= const. Для этого в магнитную систему прибора встраивается магнитный шунт – ферримагнитная пластинка , замыкающая полюса так, что часть потока проходит через полезный воздушный зазор, а часть – через магнитный шунт. Пластинку можно перемещать с помощью ручки, выведенной на наружную панель. При перемещении пластинки меняется её магнитное сопротивление относительно полюсов (обычно переменной является площадь сечения пластинки)

Для регулировки омметра с последовательной схемой перед измерениями замыкают накоротко его зажимы с надписью r_x и в том случае, если стрелка не устанавливается на отметке 0, перемещают её до этой отметки с помощью шунта. Регулировка омметра с параллельной схемой производиться при отключенном сопротивлении r_x. Вращением рукоятки шунта указатель устанавливают на отметку шкалы, соответствующею назначению z_x=∞ . В некоторых омметрах для регулировке используется не магнитный шунт , а сопротивления.

Генератор.

Генераторы колебаний предназначены для получения сигналов

различной формы с заданной амплитудой и частотой (рис.34).

Р исунок 34 График колебаний сигнала.

где Um - амплитуда - максимальное отклонение от начального значения, Т(с) - Время одного полного колебания,

f- частота (Гц).

Рис.35 Генератор

Измерительные генераторы (рис.35) широко применяются в технике при настройке и проверке приборов, определение характеристики схем, испытание сложных систем и т.д. По назначению они деляться на генераторы: сигналов низких частот(инфразвуковых и сверхвысоких частот)Г3…; сигналов высоких частот (высоких и сверхвысоких)Г4…; импульсов Г5..; шумовых сигналов Г2..; сигналов специальной формы Г6..; качающейся чистоты(свип-генераторы) Г8… Измерительные генераторы характеризуются рядом параметров, важнейшими из которых являются следующие.

Диапазон частоты выходного сигнала. Современные генераторы перекрывают широкий спектр частот от сотых долей герца до частот СВЧ- диапазона. Для получения широкого диапазона частот генераторы обычно выполняются с несколькими поддиапазонами.

Параметры, характеризующие форму выходного сигналы. Генераторы синусоидального сигнала характеризуются коэффициентом нелинейных искажений. Для генераторов прямоугольных импульсов указывается длительность фронта и спада импульса, величина

Р ис 36 (1,2)

выбросов на вершине импульса и после его окончания, величина спада плоской вершины импульса. Неравномерность частотной характеристики генератора показывает величину изменения выходного сигнала при изменении частоты.

Погрешность установки частоты .Эту погрешность показывают двучленной формулой вида   Гц. Где f- частота выходного сигнала. Кроме погрешности установки часто нормируют уход частоты после предварительного прогрева генератора. Погрешность установки выходного напряжения определяется погрешностью вольтметра на выходе генератора и погрешностью аттенюатора, которые обычно указываются в паспорте.

Измерительные генераторы должны иметь широкие пределы изменения выходного напряжения(мощности), его высокую стабильность, хорошую экранировку для снижения излучения электромагнитных волн, кроме выхода генератора, низкий уровень шумов на выходе.

Обобщенная структурная схема измерительных генераторов, приведена на рис.36.1, имеет задающий генератор I , усилитель-формирователь ‘2’ и выходное устройство ‘3’. Задающий генератор вырабатывает сигнал заданной формы и частоты. От качества задающего генератора зависят основные метрологические характеристики всего устройства. Усилитель-формирователь в генераторах детерминированных сигналов представляет собой линейное устройство, благодаря которому можно получить требуемое выходное напряжение (мощность). Как правило, он обеспечивает главную плавную регулировку выходного напряжения. Выходное устройство генератора содержит аттенюатор для ослабления выходного сигнала и элементы согласования генератора с нагрузкой.