Toshkent aloqa tehnologiyalari universiteti u. N. Karimova metrologiya va telekommunikatsiya tizimlarida o

Nazorat savollari
1. O‘lchash signallariga qanday signallar kiradi?
2. Metrologiyada o‘lchash signallarini qanday asosiy belgilar bo‘yicha tasniflash qabul qilingan?
3. Analog (uzluksiz) signal nimani aks ettiradi?
4. Analog signallarning diskret signallardan farqi nimada?
5. Impulsli va raqamli signallarning qanday turlarini bilasiz?
6. Impulsli va raqamli signallarning ma’lum misollarini keltiring.
7. Aniqlangan signallarning tasodifiy signallardan farqi nimada?
8. O‘lchashlar jarayonida qanday xalaqitlar yuzaga keladi?
9. Qanday elementar o‘lchash signallarini bilasiz?
10. d-funksiya nima va unda qanday xossalar mavjud?

5-BOB. KUCHLANISH VA QUVVATNI O’LCHASH USULLARI
5.1. Umumiy qoidalar
Kuchlanishlarni o’lchash elektr radioo’lchashlar amaliyotida eng ko’p tarqalgan. Aloqa texnikasi va elektronikada kuchla­nishni o’lchash o’ziga xos xususiyatlarga ega:
1) keng chastotalar sohasi – o’zgarmas kuchlanishlar va infrapast chastotalardan tortib bir necha GGs gacha bo’lgan o’ta yuqori chastotalar;
2) o’lchanadigan kuchlanishlarning katta diapazoni – mikrovoltning ulushlaridan tortib yuzlab kilovoltlargacha;
3) signallar shakllarining ko’p xilligi.
O’lchashlar kuchlanishlar manbai ko’pincha kichik quvvatli bo’lishi sababli murakkablashadi. O’lchash asbobini zanjirga ulanishi zanjir ish rejimini murakkablashtirmasligi, ya’ni asbob zanjirdan quvvat iste’mol qilmasligi lozim. Amalda buning iloji yo’q, biroq asbobning kirish qarshi­ligini oshirish bilan o’lchanayotgan zanjirdan olinayotgan energiya iste’molini ruxsat etiladigan minimumga kelti­rish mumkin. Shuni eslatib o’tamizki, voltmetr asbobga parallel ulanadi, shu sababli unga qo’yiladigan asosiy talab shuki, kirish qarshiligi imkoni boricha, katta bo’lishi kerak.
Kuchlanish vaqt bo’yicha kechadigan jarayondir. O’zgarmas kuchlanishni o’lchash xususiy holdir. O’lchash amaliyotida eng keng tarqalgan masala kuchlanishning ushbu to’rtta para­metrini baholashdan iborat: cho’qqi, o’rtacha, o’rtacha to’g’ri­langan va o’rtacha kvadratik qiymatlar.
Cho’qqi qiymat – signalning o’lchash vaqtidagi eng katta yoki eng kichik qiymati. Garmonik signal uchun amplituda qiymati atamasi keng tarqalgan. Odatda, cho’qqi qiymatni U_m bilan belgilash qabul qilingan (5.1-a rasm). Turli qutbli nosimmetrik egri chiziqli kuchlanishlarda musbat U_m(+) va manfiy U_m(–) cho’qqi kuchlanishlari farq qilinadi (5.1-b rasm).

T o’lchash vaqtida signalning o’rtacha qiymati ushbu ifoda bilan aniqlanadi:
(5.1)
O’rtacha qiymat ma’nosi bo’yicha – bu T o’lchash vaqtida u(t) signalning doimiy tashkil etuvchisidir. Grafik nuqtai nazaridan, bu T vaqt ichidagi o’rtacha qiymat vaqt o’qi ustidagi va ostidagi yuzalar ayirmasiga tengdir. Garmo­nik signal uchun bu qiymat nolga teng.
O’lchash vaqti ichida o’rtacha to’g’rilangan o’rtacha qiymat
(5.2)
ifoda bilan aniqlanadi. Geometrik nuqtai nazardan bu T o’lchash vaqti ichida vaqt o’qi ustida va ostida egri chiziq bilan chegaralangan yuzalar yig’indisidir. Bunday ta’rif­lashda o’rtacha to’g’rilangan qiymatni topish operatsiyasi ikkita yarimdavrli o’zgartgich (to’g’rilagich va filtr) yorda­mida amalga oshiriladi. Biroq o’lchanayotgan kuchlanish bir qutbli bo’lganda U_o’rt va U_o’rt.t o’zaro teng bo’ladi. O’lchash amaliyotida bitta yarim davrli detektorlash (musbat va manfiy qiymatlarni)dan ham foydalanilishini aytib o’tamiz. Agar maxsus aytilmasa, bu to’g’rilash ikki yarimdavrli deb hisoblanadi.
O’rtacha kvadratik qiymat
(5.3)
ifoda bilan aniqlanadi.
Kuchlanish o’rtacha kvadratik qiymatining kvadrati son jihatidan 1 Om qarshilikda sochilgan (tarqalgan) o’rtacha quvvatga teng.
Bu parametrlar orasidagi bog’lanish ushbu uchta koeffi­tsient bilan tavsiflanadi:
– amplituda (cho’qqi-faktor) koeffitsienti, u cho’qqi qiymatning o’rtacha kvadratik qiymatga nisbatiga teng:
(5.4)
– shakl koeffitsienti, o’rtacha kvadratik qiymatning o’rtacha to’g’rilangan qiymatga nisbatiga teng:
(5.5)
– o’rtalashtirish koeffitsienti, u cho’qqi qiymatning o’rtacha to’g’rilangan qiymatga nisbatiga teng:
(5.6)
Bu koeffitsientlar uchun ushbu formal tenglik to’g’ri­ligi ravshandir:
(5.7)
Bundan tashqari, bu koeffitsientlar uchun ushbu teng­sizlik o’rinli:

Tenglik o’zgarmas kuchlanish signallari va «meandr» tipidagi signallar uchun bajariladi.
Fizik jihatdan amalga oshirib bo’ladigan har qanday signal shakli uchun uchchala koeffitsient aniqlangan bo’ladi va ularning qiymati o’lchanayotgan signal parametrlariga bog’liq bo’lmaydi. Masalan, istalgan amplitudali, chastotali va boshlang’ich fazali sinusoidal shakldagi signal uchun
va
Demak,
.
5.2-a rasmdagi arrasimon shakldagi signal uchun
;
bo’lib, quyidagilarga ega bo’lamiz:
.
U_o’rt.t = U_t/2 o’rtacha to’g’rilangan qiymat grafikdan (5.2-a rasm) uchburchak yuzini davrga bo’lish bilan topiladi. Uchbur­chak shaklidagi impulslar uchun:

To’g’ri burchakli impulslar o’tkazishga moyillik Q = T/t bilan tavsiflanadi, bu yerda T – davr, t – impulsning davomiy­ligi. Ular uchun
.
5.2-b rasmda xususiy hol tasvirlangan bo’lib, bunda davr teng ikkiga bo’lingan holda musbat va manfiy kuchlanish teng. Bunday to’g’ri burchakli simmetrik impulslar meandr deb ataladi. Analitik usulda meandr bunday yoziladi:

Meandr uchun U = U_t, o’rtacha to’g’rilangan qiymat U_o’rt.t=U_m. Meandr K_a = K_sh = 1 bo’lgan yagona signaldir.
Istalgan voltmetrning yoki ampermetrning ko’rsatishi parametrlardan birining o’lchamiga proportsionaldir. Voltmetr sezadigan parametrning turi uning nomini belgi­laydi. Masalan, cho’qqi voltmetr signal cho’qqi qiyma­tining o’lchamini aniqlaydi, ya’ni uning ko’rsatishi o’lcha­nayot­gan kuchlanishning cho’qqi qiymatiga proportsionaldir. O’rtacha kvadratik qiymatli voltmetr (kvadratik voltmetr)­ning ko’rsatishi o’lchanayotgan signalning o’rtacha kvadratik qiy­mati o’lchamiga proportsionaldir.

Yuqorida ko’rib chiqilgan barcha parametrlar o’zgarmas kuchlanish uchun o’zaro teng va o’zgaruvchan tok asbob­lari uchun bunga o’xshash nomlar ma’noga ega emas. Bunday voltmetrlarni oddiy qilib o’zgarmas kuchlanish voltmetr­lari deb ataladi.