Matavimo metodai ir priemonės


Elektronikos konspektas. Įtampos matavimas. Kompleksinis nuolatinės įtampos matavimo metodas. Kintamos įtampos matavimas. Skaitmeninis įtampos matavimas. Galios matavimai. Galios matavimas pramoninių dažnių grandinėse. Kompensacinis matavimo metodas. Schemos elementų parametrų matavimas. R, l, c, q, tg ? dydžių matavimas. Rezonansiniai matavimo metodai. Kompleksinių varžų pokyčių matavimas. Autogeneratotiniai matuokliai. Spektro matavimas. Skaitmeninis spektro matavimas. Spektro matavimo taikymas. Netiesinių iškraipymų matavimas. Dažninių amplitudinių charakteristikų matavimas dach. Osciloskopai. Įtampos matavimas. Kompleksinis nuolatinės įtampos matavimo metodas. Kintamos įtampos matavimas. Skaitmeninis įtampos matavimas. Trūkumai. Galios matavimai. Elektrinės galios matavimai. Galios matavimas pramoninių dažnių grandinėse. Elektros energijos matavimas pramoniniame dažnyje. Kompensacinis matavimo metodas. Aukštų dažnių 10 Mhz÷GHz fazinio kampo matavimui panaudojami 2 metodai. Schemos elementų parametrų matavimas. R, l, c, q, tg ? dydžių matavimas. Rezonansiniai matavimo metodai. Kompleksinių varžų pokyčių matavimas. Autogeneratotiniai matuokliai. Deformacijų matavimas – tenzorezistoriai. Spektro matavimas. Skaitmeninis spektro matavimas. Spektro matavimo taikymas. Netiesinių iškraipymų matavimas. Dažninių amplitudinių charakteristikų matavimas dach. Osciloskopai.


Jų tikslumas ir jautrumas yra šiek tiek mažesni. Pastaruoju metu tiek nuolatinės tiek kintamos srovės matavimui sukurti metodai, kurie leidžia matuoti nenutraukiant grandinės.

Turime laidininką ir apie jį sukuriamas magnetinis laukas, proporcingai pratekančiai srovei:

2) Įvairių magnetinių lauko keitiklių panaudojimas: HOLO – jų veikimas pagrįstas Holoefektu; GMR – jie yra jautrūs, jų skiriamoji geba (H < 1A/m

Čia panaudojami du principai:

2) Srovę keičiant į įtampą.

Matavimo tikslumas priklauso nuo matavimo stiprumo kokybės – nulio dreifo. Čia panaudojami specialūs instrumentiniai stiprintuvai, kurių nulio dreifas < 1(s. Tada naudojami MDM stiprintuvai (moduliatorius-demoduliatorius) – kuris sumažina nulio dreifą. Papildomos problemos kyla dėl parazitinių temperatūrų ir galvaninių porų.

Šis metodas pats tikimiausias. Šiuo principų patikrina ir skaitmeninis voltmetras.

Normuojamų elementų gali dalyvauti stabilitronas. Santykinė paklaida 10-4, arba dar normuojamų elementų gali būti specialus galvaniniai elementai.

Pramoninių dažnių kintamai įtampai matuoti naudojami elektromechaniniai keitikliai. Taip pat naudojami kintamos įtampos keitikliai.

1) Paprasčiausiais variantas yra elektromechaninių keitiklių panaudojimas.

Aukštų dažnių įtampos matavimo problema: kadangi matavimui panaudojamas kabelis tai jo įtakos sumažinimui reikia naudoti suderinimo schemą.

Paprastai matuojama nuolatine įtampa. Jei matuojama kintama prieš tai pakeičiama 5 nuolatinė, anksčiau minėtais metodais.

Valdiklis parenka matavimo ribas, valdo indikatorių, paima signalus iš išorės ir perduoda skaitmeninių matavimų informaciją. Skaitmeninio voltmetro kaip kitų skaitmeninių matavimų prietaisų pagrindiniai privalumai:

1) aukštas matavimų tikslumas, dėl atskaitymo paklaidos nebuvimo, nėra subjektyvios paklaidos;

2) galimybe perduot matavimo informacija ryšio linijomis;

3) galimybė jungti į matavimo sistemas.

2) Kita svarbi aplinkybė, išskirianti galią – energijos aktualumas.

AG 1kW = 1,36 AG .

Elektronikoje susiduriama su plačiu matuojamos galios intervalu. Minimali galia pasitaiko priimant signalus iš kosmoso, tolimoj radiolokacijoje, tų signalų galia 10-20 W. Didžiausios galios sutinkamos radiolokacijoje 107 W.

Galia proporcinga rodyklės atsilenkimui. Skalė tiesinė. Kita vertus srovė matavimas gali būti panaudojama srovės transformatorius.

Elektros energijos matavimas pramoniniame dažnyje

Elektromechaninio skaitiklio sukimosi greitis ?=kP, apsisukimų skaičius n=?t=k*E. Šiolaikinėse skaitikliuose yra mikroschemos, kurios atlieka visas funkcijas.

Greta žinomo vieneto W, kartais naudojamas santykinis vienetas. Akustikoje naudojami akustiniai dB akustinei galiai įvertinti. Radio ryšiuose – dBm. Čia galia išreiškiama: P=10 log P/P0 ; P=1 mW ;

Šiame ruože galios matavimas įgyja ypatingą reikšmę, nes čia neįmanoma išmatuoti srovės ir įtampos.

Praeinančios galios matavimui taikomi tokie budai:

1) Ponderomotorinis metodas – sienelės pasisukimo kampas proporcingas praeinančiai galiai.

2) Sienelės metodas – esmė: vidinė bangolaidžio sienelė kaista proporcingai praeinančiai galiai.

3) Kryptiniai atšakotiniai – dėl didelių galių naudojami kalorimetriniai metodai.

Šie fiziniai dydžiai yra vien iš svarbiausių matavimuose. Lietuvoje yra laiko ir dažnio etalonas įteisintas.

Kalbant apie laiką, reikia skirti:

1) laiko intervalo matavimas;

2) absoliutaus laiko matavimas (metai, s);

Technikoje svarbus absoliutus laikas: telekomunikacijose.

Iš kitos pusės: laiko ir dažnio matavimas užima išskirtinę vietą dėl aukšto tikslumo. Santykinė paklaida ( = 10-13

Termostabiliuoto kvarcinio generatorius KG ( 10-10

RC generatorius ( 10-3

Ryšium su tuo, daugelį fizikinių dydžių keičia į laiko intervalą arba dažnį. Gamtoje dažnio pokytį tiksliai aptinka daugelis gyvūnų. Žmogus girdi: 20 iki 20000 Hz .

T2 –suformuojamas iš f2 dažnio. Pro f1 praėjusio dažnio impulsų (periodų) skaičius: M= f1 ( n T2 ; M = n f1/f2

1) Kaip matuojamas f1 -?

(n=106 )( f1 ((s) ; f2 –kvarcinis

2) f1 –kvarcinis, T2 - ?

Matuojant, raktą valdantis signalą y ir x signalas nėra sinchronizuoti. Jie nėra priklausomi. Jie gali užimti bet kokią padėtį šių signalų atveju. Laiko intervalą keičiant į kodą gausime teigiamą paklaidą. Negali būti ( 1.

Matavimo tikslumą lemia rakto greitaeigiškumas, formuotuvai ir kvarcinio generatoriaus stabilumas. Tikslumo širdis kvarcinis generatorius, norint juos stabilizuoti, jie yra kvantuojami.

Šiuolaikiniai dažnomačiai –būna skaitmeniniai iki 1 GHz paklaida 10-7 iki 10-8. Jie priskirtini prie populiariausių matavimo priemonių.

Būtina prielaida: tikslaus generatoriaus buvimas. Idėja paprasta: turime daugybos elementą. Į vieną įėjimą paduodama U1 sin (1 t , į kitą: U2 sin (2 t.

Matavimo metodai ir priemonės. (2015 m. Kovo 17 d.). http://www.mokslobaze.lt/matavimo-metodai-ir-priemones.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 08 d. 04:24