Главная Измерительная установка - комплекс средств измерений



Дешифратор команд и адресов выдает необходимый набор команд для управления интерфейсными функциями и передачи в приборную часть.

В режиме приема данных и команд в приборе работают функции L и АН. В режиме запуска работают функции L, АН и DT. В режиме передачи данных в маги-, страль работают функции SH и Т. Запрос обслуживания реализуется функцией SR совместно с SH и Т. Блокировка кнопки да-станционного управления и выбор режима осуществляются функцией RL совместно с функциями L, АН.

Структурная схема приборной части интерфейсного устройства вольтметра приведена на рис. 2.51.

Шинные формирователи предназначены для передачи в магистраль данных из прибора по линиям DIOI - DI07 сигнала конца передачи EOI, а также для передачи в прибор информации о пределе режима работы с линией DIO. Направление передачи шинными формирователями определяется совокупностью сигналов их на входах УВ и ВК.

Мультиплексор предназначен для передачи команд в магистраль через шинные формирователи с соответствующих цифровых выходов вольтметра. Последовательность коммутации определяется выходным кодом счетчика байт и сигналом abr с интерфейсной части, реализующей интерфейсные функции.

Мультиплексор реализован на микросхемах К155КП1.

Счетчик байт определяет последовательность коммутации мультиплексора при съеме информации с вольтметра (счет от О до 15 по местной команде abr) и последовательность записи в регистр информации для вольтметра (счет от 15 до О по местной команде dav). Сообщение EOI передается при

r<?s

Шинные формирователи

Мультиплексор

:Ш01-Ш07

EDI

Счетчик Байт

Регистр

]Е01

Дешифратор

Рис. 2.51. Структурная схема приборной части интерфейсного устройства ЦВ Щ1612

сьеме информации как поз. 15 счетчика. Дешифратор выдает номера позиций, по которым производится запись входной информации вольтметра в регистр. По поз. 7 дешифратора, т. е. по поз. 14, 15 счетчика, в регистр записывается информация о режиме работы (0,3/2S) и выбранном пределе, по поз. 5 дешифратора, т. е. по поз. 10, 11 счетчика, в регистр записывается информация о пределе измерения.

Регистр служит для хранения информации о пределе и режиме работы прибора.

2.7. ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

2.7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрические сигналы (напряжение или ток) характеризуются мгновенным, средним (для периодического сигнала постоянная составляющая) Ug, средневыпрямленным Иф в, среднеквадратическим и и пиковым (для периодических сигналов амплитудным) и„ значениями (рис. 2.50).

Мгновенные значения напряжения наблюдают на осциллографе и определяют для каждого момента времени по осциллограмме. Все остальные значения могут быть определены соответствующим вольтметром (амперметром).

Среднее значение напряжения является среднеарифметическим за период: т

u(t)dt.

Для симметричных относительно оси времени напряжений и = О, поэтому для характеристики таких сигналов пользуются средневыпрямленным значением - фсдним значением модуля напряжения (рис. 2.52,в): т

«cp.b = Y Mt)\dt. о

Среднеквадратическое значение напряжения за время измерения (или за период)

u(t)dt.

Пиковое значение и„ (амплитудное -для гармонического сигнала) - наибольшее мгновенное значение напряжения за время измерения (за период или полупериод) (рис. 2.52, а). При разнополярных несимметричных кривых напряжения различают по-



Таблица 2.9. Количественные соотношения между амплитудным, среднеквадратическнм и срешим значениями напряжений для сигналов различной формы

Форма сигнала

Параметры сигнала

Амплитудное значение сигнала

Среднее значение сигнала

"ср. в - ~f

\uAdt

Среднеквадратическое значение сигнала

uldt

Коэффициент формы

Коэффициент амплитуды

"т = "т

-«„ = 0,637«„ к

= 1,11

0,707ы„ = 1,414

k=1/D

"т=-"п,2 и* +и~ =

2к(\-к)и„ „

fc(I-fc)

I/d- ]

l/fc(l-fc)«„ „

] -к


, = 0,577ы„

= 1,155

0,577ы„ = 1,733

ложительное или отрицательное пиковое значение (рис. 2.52,6).

Каждому закону изменения напряжения (формы кривой мгновенных значений) соответствуют определенные количественные соотношения между амплитудным, средне-квадратическим и средним значениями напряжений. Эти отношения оцениваются коэффициентами амплитуды = и„/и и формы /сф = и/и. Значения этих коэффициентов для наиболее употребительных сигналов и соотношения между ними приведены в табл. 2.9.

В зависимости от системы применяемого прибора, типа и режима работы измерительного преобразователя и градуировки шкалы прибора показания его могут соответствовать среднему, среднеквадратиче-скому или пиковому (амплитудному) значению измеряемого напряжения.

В соответствии с измеряемым парамет-

ром различают вольтметры и амперметры амплитудного (пикового), средневьшрямлен-ного (среднего) и среднеквадратического значения. Градуировку большинства шкал вольтметра, кроме импульсных, производят в феднеквадратических значениях (СКЗ) синусоидального напряжения. Однако если известны коэффициенты к и кф измеряемого напряжения, то по одному из параметров можно определить два других. При измерении синусоидального напряжения по формулам к = и„/и и кф=и/иср,в, а при измфении несинусоидального напряжения показания таких приборов должны быть переоценены и в показания внесены поправки в соответствии с значениями кф и к для измеряемого сигнала.

Для измерения переменного напряжения и тока применяются электромеханические, термоэлектрические и электронные приборы. Выбор прибора той или иной системы опре-




Рис. 2.52. Определение параметров переменного напряжения и тока периодического однополярного (а), разнополярного несимметричного (б) и симметричного (в) сигналов

деляется предельными значениями измеряемой величины, условиями измерения, требуемой точностью измерения и формой сигнала. Из электромеханических применяются в основном приборы электромагнитной, электродинамической и электростатической систем. Электромеханические приборы освещены в литературе, и здесь приводится только их краткая характеристика.

Термоэлектрические и электронные приборы представляют собой сочетание магнитоэлектрического измерительного механизма или цифрового прибора с измерительным термоэлектрическим или электронным преобразователем (Переменного напряжения в постоянное.

Классифицировать вольтметры переменного напряжения можно по различным признакам:

по видам, т. е. по назначению - переменный ток, импульсный ток, фазочувстви-тельные, селективные, универсальные;

по методу измерения - непосредственной оценки и прямого фавнения с мерой;

по измеряемому параметру напряжения - пиковые (амплитудные), среднеквадра-тического и средневыпрямленного значения;

по типу индикатора - стрелочные и цифровые.

Для измерения напряжения промьпилен-ной частоты обычно применяются приборы электромагнитной и электродинамической систем, а также электростатические вольтметры.

Большинство вольтметров электромагнитной системы применяются на частотах 45 - 55 Гц. Повышение частоты существенно увеличивает погрешность приборов, и поэтому верхний частотный предел обычно не

превышает ЗСЮО Гц, Класс точности приборов 2,5; 1,5; 1,0 и редко 0,5. Электродинамические вольтметры имеют примерно тот же частотный диапазон, но более высокий класс точности, самые точные из них имеют класс 0,1. Так, различные модификации вольтметра Д591 класса 0,1 имеют пределы измерения 7,5-15 - 30 - 60 - 75-100 - 300- 450 - 600 В и номинальный диапазон частот 40 -5СЮ Гц до 600 В и 40-1000 Гц до 60 В.

Уравнение шкалы вольтметров электромагнитной и электродинамической (при последовательном включении катушек) систем имеет квадратичный характер:

а = ки.

Достоинствами вольтметров этих систем являются возможность их непофед-ственного применения в цепях переменного тока, простота конструкции, .сравнительно низкая стоимость, надежность в эксплуатации и устойчивость к перегрузкам. К общим недостаткам относятся их низкая чувствительность, большое потребление мощности от измерительной цепи, неравномерность шкалы.

Электростатические вольтметры обычно применяются для измерения высоких напряжений до 1(Х) кВ. Эти вольтметры выпускают класса 1 в диапазоне частот от 45 Гц до 0,25 МГц (вольтметры типа СПО).

Измерение напряжения высокой частоты имеет ряд особенностей, которые надо учитывать при выборе прибора и его использовании. Это объясняется влиянием прибора на электрический режим исследуемой цепи за счет реактивной составляющей входного сопротивления вольтметра, подключаемой параллельно исследуемому объекту. В большинстве случаев при измерении напряжения высокой частоты входное реактивное сопротивление носит емкостный характер. Для уменьшения влияния вольтметра на результат измерения необходимо, чтобы входное активное сопротивление прибора было как можно больше, а входная емкость как можно меньше.

В практике радиоэлектронных измфений наибольшее распространение получили электронные и выпрямительные вольтметры. Вольтметры термоэлектрической и электростатических систем используются значительно реже. Это объясняется тем, что электронные вольтметры имеют большое входное сопротивление как на низких, так и на высоких частотах, высокую чувствительность при использовании усилителя, малое потребление мощности из измеряемой цепи и не боятся перегрузок.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [26] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


0.0162