ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 31
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
1.Основные виды и методы измерений, их классификация. Измерение тока, напряжения,
мощности.
2.Приборы формирования стандартных измерительных сигналов.
3.Исследование формы сигналов.
4.Измерение параметров сигналов.
5.Измерение характеристик электрорадиотехнических устройств.
6.Измерение параметров компонентов электрорадиотех
1.Основные виды и методы измерений, их классификация. Измерение тока, напряжения, мощности.
Измерение – процесс нахождения опытным путем значения физической величины с помощью специальных технических средств (средств измерения).
Существует два вида измерений:
– прямые;
– косвенные.
При прямых измерениях искомое значение физической величины определяют непосредственно по показанию прибора. К ним относятся: измерение тока амперметром, электроэнергии счетчиком, напряжения вольтметром и др.
При косвенных измерениях искомое значение физической величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений. Например, измерив ток и напряжение, можно найти величину электрического сопротивления.
Различают два основных метода измерений:
– метод непосредственной оценки: значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора (например, значение тока – по амперметру). Этот метод прост, но имеет сравнительно невысокую точность;
– метод сравнения, при котором измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Этот метод точнее, но процесс измерения более сложный.
Метод сравнения имеет несколько разновидностей:
– нулевой метод, при котором результирующий эффект взаимодействия сравниваемых величин на измерительный прибор доводят до нуля, например, измерения электрического сопротивления с помощью уравновешенного моста
;
– дифференциальный метод: на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой, например, измерение электрического сопротивления с помощью неуравновешенного моста;
– метод замещения, при котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой и изменяя эту величину, добиваются такого же показания прибора, как и при действии измеряемой величины.
В связи с тем, что абсолютно точных приборов нет, каждое средство измерения характеризуется погрешностью.
2.Приборы формирования стандартных измерительных сигналов.
Измерительные генераторы - источники сигналов разнообразных форм и частот, предназначенные для работы с радиотехническими схемами. Они имеют ряд принципиальных отличий от обычных генераторов: обладают возможностью точной установки и регулировки выходных параметров колебаний (частоты, формы и уровня напряжения или мощности) в широких диапазонах; имеют высокую стабильность параметров и встроенные измерительные приборы, позволяющие контролировать установки сигналов; могут работать совместно с другими средствами измерения и программного управления. В зависимости от формы выходных сигналов различают измерительные генераторы гармонических, релаксационных (импульсных) и шумовых колебаний. В спектре выходного сигнала генератора гармонических колебаний имеется одна или несколько гармоник. Выходные колебания релаксационного генератора содержат множество гармоник с соизмеримыми амплитудами. По частотному диапазонугенераторы делят на: инфранизкочастотные (0,01...20 Гц), низкочастотные, или генераторы звукового диапазона (20...300000 Гц), генераторы высоких частот (0,3...300МГц), сверхвысокочастотные (СВЧ, свыше 300 МГц). Особую группу представляют генераторы случайных колебаний (сигналов) - измерительные генераторы шумовых сигналов. Необходимо отметить также генераторы псевдослучайных и линейно-изменяющихся напряжений (ГЛИН), которые относят к релаксационным генераторам. Эти генераторы используют как измерительные, так и в качестве генераторов разверток.
По классификации генераторы попадают в группу [Г]. Которая делится на подгруппы:
Г2 — генераторы шумовых сигналов;
Г3 — генераторы сигналов;
Г4 — генераторы стандартных сигналов;
Г5 — генераторы импульсов;
Г6 — генераторы сигналов специальной формы;
Г7 — свипгенераторы (свип-генераторы).
Г7 - синтезаторы частот
Г8 - генераторы качающейся частоты
Г9 – генераторы испытательных импульсов
ОГ — генераторы оптического диапазона
Генераторы отраслевого назначения
Рисунок 1.Генератор высокочастотный Г4-18А
3.Исследование формы сигналов.
Наглядное, или визуальное воспроизведение формы колебаний является важной задачей радиотехнических измерений, поскольку форма позволяет сразу оценить многие параметры колебаний. Одним из основных приборов, служащих для визуального наблюдения и исследования формы электрических сигналов, является осциллограф (от лат «осциллум» — колебание и греч «графо» — пишу)
Общие сведения
Большинство современных осциллографов, находящихся в эксплуатации, оснащены электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) и их называют электроннолучевыми осциллографами. Вместе с тем, в последних разработках осциллографов в качестве отображающих устройств применяются матричные индикаторные панели (газоразрядные, плазменные, жидкокристаллические, твердотельные и т. д.).
Электронно-лучевой осциллограф — измерительный прибор для визуального наблюдения в прямоугольной системе координат электрических сигналов и измерения их параметров.
Какие виды сигналов можно наблюдать с помощью осциллографа?
- периодические непрерывные;
- импульсные сигналы,
- непериодические;
- случайные сигналы,
- одиночные импульсы и оценивать их параметры.
С помощью осциллографа наблюдают зависимость напряжения от времени. Осью времени является ось абсцисс,
а по оси ординат откладывается уровень сигнала.
Осциллографом измеряются:
-
амплитуда, -
частота, -
фазовый сдвиг, -
параметры модулированных сигналов,
а так же исследуются переходные, частотные и амплитудные характеристики различных радиотехнических устройств.
Типы электронно-лучевых осциллографов:
-
универсальные, -
скоростные, -
стробоскопические, -
запоминающие, -
специальные.
На основе совершенствования первоначальной схемы универсального осциллографа (его обозначение С1 —...) создан целый ряд отечественных специализированных приборов:
С7 —... скоростные, стробоскопические;
С8 —... запоминающие;
С9 —... специальные, в том числе цифровые.
Универсальные осциллографы, позволяют исследовать разнообразные электрические сигналы с длительностью от единиц наносекунд до нескольких секунд в диапазоне амплитуд от долей милливольт до сотен вольт, а также измерять параметры таких сигналов с приемлемой для практики погрешностью (5...7 %). Полоса пропускания лучших универсальных осциллографов составляет 300...500 МГц и более.
Повторяющиеся кратковременные процессы исследуют с помощью стробоскопических осциллографов. По принципу действия стробоскопические осциллографы относятся к приборам с преобразованием временного масштаба и отличаются высокой чувствительностью и широкой (до 10 ГГц) рабочей полосой.
Для исследования быстро протекающих процессов (нано- и пикосекундной длительности) применяют скоростные осциллографы, которые снабжены специальной электронно-лучевой трубкой бегущей волны. Предварительного усиления входного сигнала в скоростных осциллографах обычно не производят, поэтому чувствительность их невелика. Эти приборы являются осциллографами реального времени, имеют широкую рабочую полосу частот (до 5 ГГц), и позволяют наблюдать и фотографировать одиночные и периодические сигналы.
Запоминающие осциллографы, имеющие специальные электронно-лучевые трубки, обладают способностью сохранять и воспроизводить изображение сигнала в течение длительного времени после исчезновения его на входе. Основное назначение запоминающих осциллографов — исследование однократных и редко повторяющихся процессов. Запоминающие осциллографы имеют почти те же характеристики, что и универсальные, однако отличаются расширенными функциональными возможностями.
Специальные осциллографы оснащены дополнительными блоками целевого назначения. К ним относятся и телевизионные осциллографы, позволяющие наблюдать видеосигнал заданной строки изображения, и цифровые, дающие возможность не только наблюдать сигнал, но и передать его в цифровом виде на компьютер для дальнейшей обработки. Специальные осциллографы снабжаются мультиметрами, позволяющими измерять напряжения, силу токов и сопротивления, а также устройствами для исследования вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов.
По числу одновременно наблюдаемых на экране электронно-лучевой трубки сигналов различают одноканальные и многоканальные осциллографы.
Совмещение на экране изображений нескольких входных сигналов реализуют или использованием специальной многолучевой трубки, или путем периодического переключения осциллографа на разные входы с помощью электронного коммутатора.
Упрощенная структурная схема универсального осциллографа.
Измерение параметров сигнала относится к процессу количественного определения характеристик сигнала. Эти измерения могут включать в себя различные параметры, такие как амплитуда, частота, фаза и форма сигнала.
Измерение амплитуды включает определение силы или величины сигнала, обычно выражаемой в таких единицах, как вольты или децибелы (дБ). Измерение частоты включает определение количества циклов в секунду периодического сигнала, обычно выражаемого в герцах (Гц). Измерение фазы включает определение относительной синхронизации между двумя сигналами или между разными частями одного и того же сигнала, обычно выражаемой в градусах или радианах. Измерение формы сигнала включает определение характеристик формы сигнала, таких как время нарастания, время спада и ширина импульса.
Параметры сигнала можно измерять с помощью различных приборов и методов, таких как осциллографы, анализаторы спектра, генераторы сигналов и алгоритмы цифровой обработки сигналов. Точное измерение параметров сигнала важно во многих приложениях, таких как телекоммуникации, аудиотехника и разработка электронных схем.
4.Измерение параметров сигналов.
Различные по форме (следовательно, и по назначению) сигналы характеризуются разнообразными параметрами. К числу наиболее известных и подлежащих измерению параметров относятся рассмотренные ранее напряжение, сила тока и мощность. Параметры сигнала могут быть измерены различными способами в зависимости от типа сигнала и конкретного измеряемого параметра. Вот некоторые общие параметры сигнала и методы их измерения:
1. Амплитуда. Амплитуда сигнала может быть измерена с помощью осциллографа путем измерения высоты сигнала от базовой линии.