Основные термины, применяемые в метрологии (стр. 6 )

разряд через сопротивления R и RН с момента, когда , при отрицательной полуволне напряжения U(t).

 

Постоянная времени заряда и разряда и связаны условием .

При второй положительной полуволне емкость опять заряжается до напряжения Uc2>Uc1 и примерно через 3–4 Т емкость зарядится до амплитудного значения измеряемого напряжения (). Показания магнитоэлектрического микроамперметра определяются средним разрядным током . Если измеряемое напряжение U(t) содержит постоянную составляющую , то тогда показания приборов будут пропорциональны сумме U0+Umax.

Преобразователи амплитудного значения с закрытым входом.

Диод VD включен параллельно резистору R, при положительной полуволне измеряемого напряжения U(t)=Umaxsin(wt) емкость заряжается через диод примерно до амплитудного значения , при отрицательной полуволне диод VD будет заперт, поэтому заряженная емкость С разряжается на резистор R но, т. к. постоянная времени разряда емкости RC велика по сравнению с периодом Т, то емкость не успевает разрядиться за период и

напряжение на ней остается примерно равным напряжению .

К резистору R приложено напряжение равное разности измеряемого напряжения и напряжения на конденсаторе Uc=Umax.

.

Напряжение на резисторе повторяет форму измеряемого напряжения , но смещено на амплитудное значение, т. е. пульсирует от нуля до -. Микроамперметр реагирует на средние значения тока в цепи . Если напряжение содержит постоянную составляющую U(t)=U0+Umaxsin(wt), то при действии напряжения емкость зарядится до значения , а напряжение на резисторе:

.

Постоянная составляющая измеряемого напряжения и напряжения на конденсаторе С взаимно компенсируют друг друга на сопротивлении R.

Таким образом, микроамперметр реагирует только на переменную составляющую напряжения .

Преобразователи средневыпрямленного значения.

Показания a микроамперметра пропорциональны средневыпрямленному значению измеряемого напряжения .

– при открытом входе.

Если вход закрытый, то a микроамперметра пропорциональны только средневыпрямленному значению переменной составляющей измеряемого напряжения.

Преобразователи среднеквадратического напряжения.

 

Показания a микроамперметра пропорциональны квадрату среднеквадратического значения измеряемого напряжения .

.

Ток, протекающий через микроамперметр, пропорционален квадрату среднеквадратического значения U(t).

Т. к. выходной прибор магнитоэлектрической системы, то он реагирует на среднее значение тока

.

Для увеличении протяженности квадратичного участка ВАХ используются преобразователи на диодных цепочках.

Напряжение U создает на резисторах и напряжение смещения и , если входное напряжение , то ток i равный току протекает через , если , то ток протекает через и .

В результате чего крутизна зависимости тока от напряжения увеличивается и ток, протекающий через прибор, равен .

При , то ток протекает через VD1-VD3, ток равен , и крутизна зависимости еще больше увеличивается.

 

Преобразователь среднеквадратического значения с термопреобразователями.

Преобразователи строятся на термоэлектрических элементах.

 

н – нагреватель;

т – термопара;

УНПТ – усилитель напряжения переменного тока;

УПТ – усилитель постоянного тока;

ТП1, ТП2 – бесконтактные преобразователи, включенные встречно.

Электрическая энергия преобразуется в тепловую и используется квадратичная зависимость термо-ЭДС от тока нагревателя (т. е. от входного напряжения).

ТП1 включен между выходом УНПТ и входом УПТ. Мощность, подводимая к нагревателю ТП1, равна . Далее ЭДС, развиваемая термопарой ТП1, пропорциональна мощности : . После подачи , ЭДС – ЕТ1, на входе УПТ появляется напряжение, создающее ток в нагревателе ТП2. , где – выходной ток УПТ, протекающий по нагревателю ТП2.

Нарастание этого тока продолжается до некоторого значения, соответствующего значению .

Параметры схемы выбирают такими, что определяем из условия , подставляя и , получают линейную зависимость тока на выходе УТП от : .

Шкала микроамперметра – равномерная.

Свойства аналоговых электронных вольтметров (АЭВ) и особенности их включения.

Свойства АЭВ определяются:

·  схемой входа;

·  полным входным сопротивлением;

·  схемой и характеристикой преобразователя;

·  зависимостью показаний прибора от формы и частоты входного напряжения;

·  диапазоном измерения;

·  погрешностями.

Измерительные преобразователи характеризуются:

·  полным диапазоном изменений преобразуемой величины;

·  частотным диапазоном;