Забравена парола?
Начало на реферати

Мощен пищов на въпроси от 15 до 26 с картинки и схеми


и тук важи метода на 2-та (W) ; i3=-i1-i2 (*) (1/Т3)0T(i1u23+i2u31-i1u12-i2u12)dt=(1/Т3)0T[i1(u23-u12)+i2(u31-u12)]dt ; U23-U12=U2-U3-U1+U2=3U3 ; U31-U12=U3-U1-U1+U2=-3U1 полу4ава се от векторната диаграма R създава изкуствена нула. ток i2, а не i3 от (*) Q=(3/T3)0T[i1u3-i2u1]dt



20.Измерване на много големи съпротивления.

При измерване на много големи съпротивления (109) може да се използва методът на амперметъра и волтметъра, като в случая амперметърът се заменя с галванометър. Съществуват схеми за измерване на обемно и схеми за измерване на повърхностно съпротивление. Разделянето на обемните и повърхностните токове се извършва чрез система от три електрода A, B, C . Електродите А и С служат за изводи на обемното съпротивление RV , а електродите А и В на повърхностното съпротивление RS. Формата и размерите на електродите са стандартизирани, което позволява лесно да се определят специфичното обемно (V)и специфичното повърхностно (S)съпротивление.

От показанията на волтметъра и галванометъра се изчисляват обемното (долната схема) и повърхностното (горната схема)съпротивление.

RV=U/IV, RS=U/IS. Специфични-те съпротивления V и S се пресмятат по формулите rV= RV**d2/4, m и rS= RS**(D+d)/(D-d), , където d е диаметъра на електрода А, D- вътрешния диаметър на електрода В, - дебелината на измервания диелектрик.

Методът на амперметъра и волтметъра не може да се приложи за измерване на съпротивления над 109, поради недостатъчната чувствителност на галванометрите за постоянен ток. В такива случаи се използват интегрални методи, при които вместо тока през диелектрика се измерва неговата интегрална стойност за определен интервал от време t, т.е. електричнияш заряд. На тази основа са разработени методите на кондензаторния заряд и на кондензаторния разряд, при които количеството електричество Q се изберва чрез балистичен галванометър(БГ).

Същността на метода се състои в зареждане на образцовия кондензатор С през измерваното съпротивление RX за определено време t и след това измерване на количеството електричество Q , натрупано в кондензатора. На практика RX се изчислява от уравнението на тангентата за началната точка t=0: Q=i0*t, където i0=(dQ/dt)t=0=E/ RX. Кривата на заряда на кондензатора във времето трябва да се построи чрез мното опити и после трябва да се намери производната на заряда на кондензатора.



21.Мостове за постоянен ток

Мостовете за постоянен ток са изградени на основата на нулевия и диференциалния сравнителен метод и представ-ляват най-разпространеното тяхно конкретно практическо приложение.Мостовата схема е четириполюсник, към чиито две клеми се включва източник на напрежение или ток, а към другите 2- чувствителен измервателен уред или нулев индикатор. В зависимост от конфигурацията на измервателната схема се различават два вида мостове:1. четирираменни (единични) и 2. шестраменни(двойни).

Четирираменни мостове.(мост на Уитстон)Клоновете с резисторите R1, R2, R3, R4 се наричат рамена на моста, клонът АВ захранващ диагонал, а клонът CD- изходен или индикаторен диагонал. От 4-те рамена на мостовата схема едното представлява обект на измерване. В индакаторния диагонал се включват магнитоелектрически галванометри или индикатори с галванометрични или електронни усилватели. За напрежението и тока в индикаторния диагонал се намира Ucd=U*(R2R4-R1R3)/(R1+R2)*(R3+R4), Iи=U*(R2R4-R1R3)/A, където A=Rи*(R1+R2)*(R3+R4)+R1R2(R3+R4)+R3R4(R1+R2). Ако стойността на измерваното съпротивление се определя чрез големината на Ucd или Iи, мостът се нарича неуравновесен. Ако кзмерването се осъществява чрез настройване на определено съотношение между параметрите в рамената на моста, при което се анулира Ucd или Iи, (състояние на равновесие), мостът се нарича уравновесен. При състояние на равновесие режимът на единия диагонал не влияе върху режима на др. Диагонал. При равновесие е изпълнено условието R1R2=R2R4. Ако обект на измерването е първото рамо на моста, то Rx=R1=R2R4/R3. Обикновено мостът се уравновесява чрез регулиране на R2, а отношението на останалите 2 съпротивления образува мащабен множител, който се избира със стойност 10n . Чрез промяна на n се избира обхватът на моста. Такива мостове се наричат магазинни. Съществуват и мостове с плавно изменение на отношението на съпротивленията R4 и R3, в които обхватът се променя чрез регулиране на съпротивлението R2. те се наричат линейни мостове и имат по-ниска точност. Неуравновесени мостове се използват когато е необходимо да се измери не стойността на някое съпротивление, а неговата промяна(абсолютна или относителна). Неуравновесените мостове нямат регулируеми елементи и измерването чрез тях е по-бързо.

Чувствителност на мостовете. Чувствителността е свързана с точността на измерване. Мостовете могат да се разглеждат като измервателни устройства съставени от два последователно свързани преобразувателя- мостова схема и индикатор на равновесието. Тогава общата им чувствителност ще бъде Sм=S*Sи, където S е чувствителността на схемата, а Sи е чувствителността на индикатора.

Грешки на мостовете за постоянен ток. Грешките при измерването на съпротивления с мостове за постоянен ток зависят от вида на моста уравновесен или неуравновесен. При уравновесените мостове грешките биват конструктивни и грешки от нечувствителност, т.е. паразитни е.д.н. и паразитни съпротивления на проводници и контакти и др. При неуравновесените мостове се прибавят още грешките на показващия уред, грешките от нестабилност на захранващото напрежение и грешката от нелинейност на зависимостта Iи=f(R1) . Конструктивните грешки се дължат на неточното изпълнение на резисторите от рамената на мостовата схема, поради което съществува несъответствие между номинално означените и действителните стойности на съпротивленията им. От конструктивните грешки се определя класът на точност на фабричните мостове.

Двойни мостове.(мост на Томсон).

Двойните мостове се използват за измерване на съпротивления от 10-8 до 100. В тях обектът, чието съпротивление Rx се измерва, и резисторът за сравнение RN се свързват по четириточкова схема. Двойният мост е неудобен за работа в неуравновесен режим и затова се използва само в уравновесен режим. Условието за равновесие при двойния мост се намира след преобразуването му в единичен чрез замяна на триъгълника, образуван от резисторите R4, R3 и Rk, с еквивалентна звезда. При Ucd=0 след преработка се намира RX=(RNR1/R2)+(RKR3/R3+R4+RK)*(R1/R2-R4/R3). Ако чрез регулиране на R1 и R4 се изпълни допълнително условието R1R3=R2R4 за Rx се получава RX=RN*R1/R2. Двойните мостове се уравновесяват или чрез промяна на RN, или чрез едновременно изменение на R1 и R4, което се прилага при по-точните магазинни мостове. Двойните мостове имат по-малка чувствителност от единичните. Много често фабричните мостове за постоянен ток са комбинирани- единични и двойни.



22. Измерване на R,L и С с мостове за променлив ток: мостове за променлив ток: Състояние на равновесие (комплексно равенство) +1 +3 =+4+2. Само с един параметър не може да се уравновеси. Поради компл. характер на равенството трябва дасе изпълняват две условия за постигане на равновесие (Z=zej):

z1.z3=z2.z4(реално равенство)

1+3=2+4(имагинерно)

Удовлетворяването на условията изисква промяна на два регулируеми параметъра и качествен подбор на всички елементи от мостовата схема.






p,q-регулируеми параметри;регулираме р и намираме минимума на CD.Аналогично за q. Индикаторът може да бъде вибрационен галванометър, телефонна слушалка и др.

Мостовата схема се използва за измерване на капацитети, индуктивности, импеданси.

Измерване на капацитет на кондензатор с малки загуби:

-мост на Вин,мост на Соти:

rc-утечно съпротивление на кондензатора;

Cx=CN[R3/R2]; rcx=RN[R2/R3]; Мостът ще има най-добра сходимост при регулируеми CN и RN.така се постига разделно отчитане на rcx и Cx. Мостът на Вин е удобен за измерване на сравнително големи капацитети - Cx1nF.

-променливо токов мост за измерване на капацитет на кондензатор с големи загуби. Загубите се дължат на утечки-използва се мост с паралелна заместваща схема на кондензатора-мост на Нернст:

Cx=CN[R3/R2]; rcx=RN[R2/R3];

При измерване на малки капацитети съпротивленията в рамената на мостовата схема имат големи стойности,което изисква прецизно екраниране против паразитни смущения.

Измерване на индуктивност:

Тук измерваната индуктивност се сравнява с индуктивността на образцова бобина или се съпоставя с капацитета на образцов кондензатор. Към втория тип спада моста на Максуел-Вин: Rcx=R1[R3/RN];

Lx=R1.R3.CN; Q=RNCN; -кръгова честота; Q-качествен фактор. Q се съпоставя на съпротивлението. Тук е удобно да се работи в декартова система на представяне на компл. числа. Този мост има лоша сходимост при измерване на бобини с нисък Q-фактор. В тези случаи се използва шестораменна мостова схема-мост на Андерсон:







Използва се за измерване на индуктивностите и активните съпротивления на съответните бобини. Първоначално се пропуска постоянно напрежение. Може да се уравновеси само с R2. R5 влияе върху чувствителността. От условието на равновесие се установява активното съпротивление на бобината като при единичен мост. След това се включва променливо напрежение. Уравновесява сее чрез R5(той оказва влияние върху равновесието). Тук шестраменната схема се преобразува в четирираменна като триъгълника от елементите R5,R3,C се заменя с еквивалентна звезда: Rx=R2[R4/R3]; Lx=CR2[R4+R5(1+R4/R3)].

Резонансен метод за измерване на R-L-C на двуполюсник:

e=Em.sin wt; Ip=E/;

w0-резонансна честота; w0=1/LC. Ip е максимално когато wL-1/wC=0. този метод служи за измерване на малки капацитети и индуктивности.

QL=wL/R >>1;QC=1/wCR >>1.

Идеален резистор: Всеки реален резистор има и индуктивност и капацитет:

Аналогично-идеална бобина:

Реална:

Аналогично-идеален кондензатор: Реален:



23.Измерване на взаимни индуктивности.

Измерването на взаимни индуктивности се налага често , тъй като взаимно индуктивните бобини се използват широко в компенсаторите и мостовете за променлив ток , при магнитните измервания , при измерване на ел. Величини с взаимноиндуктивни преобразуватели и др. Фиг.1

Фиг.2

На фиг.1 се вижда съпосочно и противопосочно свързване на взаимноиндуктивни бобини.Най-лесно В.И. може да се измери чрез амперметър и волтметър(фиг.2) Ако през една от намотките на бобината М се пропусне променлив ток I с честота f , в другата ще се индуктира е.д.н. E=w.M.I , откъдето се определя М=Е/2p.f.I ; Използваният волтметър трябва да има голямо вътрешно съпротивление. В.И. може да се определя чрез измерване на индуктивностите L' и L , получени съответно при съпосочно и противопосочно последователно свързване на намотките на бобината (фиг.1).Като се има предвид че : L=L1+L2+2M, a L= L1+L2-2M, се определя М=(L-L)/4 ; Този метод е подходящ за измерване на В.И.-ти с голям коефициент на връзката.В противен случай поради наличие наразлика м/у две близки по стойност величини грешката може да стане значителна.На фиг.3 е показана п-ната схема на резонансен метод за измерване на В.И. В случая индуцираното е.д.н. Е в една от намотките на взаимно индуктивната бобина се сравнява с напрежителния пад Uc в/у кондензатор с доброкачествен диелектрик , през който протича токът I на първичната намотка. Тъй като E=j.w.M.I , Uc=-j.I/wC при изрвняване на двете напрежения за В.И. се получава : M=1/(2pf)2.C ; Резонансът се постига чрез регулиране на капацитета C или чрез регулиране на честотата на захранващия генератор. Съществуват и мостови схеми за измерване на В.И. На фиг.4 е показан моста на Максуел.Ако точките C и D се свържат накъсо , за вторичните контури могат да се напишат следните уравнения :

-j.w.MX.I=I.(R1+j.w.LX) и -j.w.MN.I=IN.(R2+j.w.LN) ; при нулево показание на индикатора НИ (IX=IN) се намира : MX/MN=.(R1+j.w.LX)/ (R2+j.w.LN) , R1 и R2 са сумарните активни съпротивления на съответните контури. Като се приравняват реалните и имагинерните съставки на горната ф-ла се получават следните условия за равновесие : MX=MN.(R1/R2) иLX=LN.(R1/R2) ; Мостът се уравновесява чрез регулиране на R1 и L.Индуктивността L се включва към рамото, чиято собствена индуктивност е по-малка. Фиг.3

Фиг.4



24.Измервателни усилватели (ИУ).Коефициент на усилване Методи за стабилизиране коеф. на усилване


Усилвателят е устройство, в което чрез маломощен входен сигнал се управлява енергийния поток от захранващ източник към полезен товар,включен на неговия изход. ИУ биват електрически, пневматични, механични и др. Електронните у-тели (ЕУ) са частен случай на електрическите, само че в тях управлението на енергията се извършва с електронни елемен-ти. Разгл. ЕУ като линеен активен четири-полюсник.

На входа се подава едн. Ег от генератор с собствен импеданс ZT .Входния ток IBX протича през входния импеданс ZBX на усилвателя. Изходът на усилва-теля е представен като генера-тор с ЕДН. ЕИЗХ и изходен им-педанс ZИЗХ, включен последо-вателно към полезния товар Zт, през които протича токът Iизх. В зависимост от съотношението на импедансите са възможни няколко варианта на ЕУ: 1) при Zг << Zвх, Zизх << Zт усилва-тел на напрежение 2) Zг >> Zвх , Zизх >> Zт имаме усивлател по ток 3) Zг Zвх, Zизх Zт усилвател по мощност

При синусоидални вх. сигнали едно от основните изисквания на ЕУ е те да работят в линеен режим. Най-важния параметър на ЕУ е техния коефициент на усилване (к). . Отклонението на формата на изх. сигнал от формата на вх. се нарича изкривяване. Те биват два вида линейни и нелинейни. При линейните изкр. важат 2 осн.х-ки амплитудно-честотна и фазово-честотна. Големината на нелинейните изкривявания при входен синусен сигнал се оценява с т.нар. клирфак-тор където n е пореден номер на хармоника.Un-ефективна ст-ст на съотв.хармоник.Kh-дава представа за тези нелинейни изкривявания,които може да се въведат.Най-ефикасния метод за стабилизиране на коефициента на усилване е с въвеждане на отрицателна обратна връзка (ООВ).

oбща структурна схема на усилвател за напрежение с въведена ООВ. Ефектът с въвеждането на ООВ се проявява само,ако коеф.на предаване може да се реализира с висока точност и стабилност.При много ниски и много високи честоти К е намаляващо по модул комплексно число и може да се получи т.е. КF -> . Тогава обратната връзка се пре-връща в положителна и в усил-вателя възникват автогенерации (самовъзбуждане на усилвателя ). Устойчивостта срещу само-възбуждане е основно изисква-не към усилвателите с ООВ. За намаляване на влиянието на дрейфа на нулевото ниво се използват усилватели с модулация демодулация.


25. Операционни усилватели (ОУ). Основни параметри и основни блокове.


Съвременните измервателни усилватели се изграждат предимно на основата на ОУ, които представляват монолитни интегрални моносхеми. Те имат идеални характеристики голям коеф. на усилване, високо входно и незначително изх. съпротивление. ОУ имат два входа - инвертиращ и неинвертиращ и 1 изход. При използване на инв. вход полученият изх. сигнал е в противофаза с входния.

А-коефициент на усилване без обратна връзка.Идеалният ОУ трябва да има безкрайно голям коеф.на усилване.При първона-чално приближение u=0.ОУ се използват в схеми с дълбоки обратни връзки.

Инвертиращ сигнал изграден на базата на ОУ

Вх.импеданс има големина от поря-дъка на м; A=; i3 =0; i1i2; k=0 ; i1=Uвх/R1; i2= -Uизх/R2

KF = -R2 /R1

Схема на неинвертиращ уси-тел

Uвх=Uизх R1/(R1+R 2); KF=1+R1/R2

При едни и същи ст-сти на R1 и R2 коеф.на усилване ще епо-голям с 1.При инв.усилвател обратната връзка действа както по отношение на изх.ток,така и по отношение на входния.При неинв.усилв.обратната връзка действа по отн.на изх.сигнал.

Осн.параметри на ОУ:

-коеф.на усилване К без обратна връзка

-вх.напр.на несиметрия-Uio Uвх=0; Uизх0 Имаме еквива-лентен източник във вх. верига.Uio предизвиква адитивна систематична грешка.

-
температурен коеф.на вх.напрежениена несиметрия (TKUio).Грешката се преди-звиква от измен. на темпер. Uio=TKUio.T/Uвх

-вх.ток на несиметрия. R=R

При добрите усилватели разликата е м/у10-15%

-темп.коеф.на вх.ток на несиметрия(TKIio)

Iio=TKIio.T.Rвх/Uвх

следов.общата грешка е =+--(Uio+Iio)

Независимо,че ОУ са диферен-циални усилватели като дифе-ренциална се използва следната схема:

U1/R1+ U2/R2++ Un/Rn=-Uизх/R0

Това е схема, която е в основата на цивфрово-аналогови преобразув. или на ел.суматори

Uвхi ще бъдат или 0 или 5V за да се използва за ЦАП.

Програмируеми ЕУ

П
о програмен път да управляваме и коеф.на усилване, чрез ключове в/у съпрот., които оказват влияние в/у коеф.на усилване






Схема за следене/запомняне S&H(Sample & Hold)

Преди сигнала да се предаде в/у АЦП, той трябва да бъде запълнен на такава схема. Когато К е затворен, схемата е в режим на следене.C3 е с голям капацитет. При отворен К имаме избор на определена стойност. Тя се предава към АЦП.

Мощен пищов на въпроси от 15 до 26 с картинки и схеми facebook image
Публикувано от: Rositsa Apostolova

Нормализация на двоично число с плаваща запетая с мантиса (8/16/24 – по избор) – разредена и порядък (8/16/24 – по избор) – разреден 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.