Влияние соединительных шнуров на погрешность измерения уровня

Входные цепи ИУ и вопросы согласования

При выборе способа подключения ИУ к линии существенное внимание уделяется его входным цепям.

Следует рассмотреть различие симметричного и несимметричного входных устройств. Приборы с несимметричным «заземленным» входным устройством нельзя применять для проведения измерений в симметричных цепях, например в двухпроводных линиях. Так, подключение ИУ с несимметричным входом для измерения уровня напряжения на выходе симметричной линии приведет к тому, что один из проводов линии будет заземлен и ИУ измерит не уровень напряжения, действующего между проводами, а напряжение между проводом и землей. Аналогичные явления возникают и при применении ИУ с несимметричным входным устройством, если не применять его заземления. В этом случае проявляется влияние емкостей относительно окружающих металлических предметов, земли, а также рук испытателя.

К входному сопротивлению прибора предъявляются довольно жесткие требования. При параллельном подключении Иу к нагрузке измерительной цепи его входное сопротивление должно быть возможно большим. Точное значение сопротивления здесь не имеет решающего значения, поэтому в справочниках точное значение сопротивления высокоомного входа ИУ не указывается. В том случае, когда ИУ является нагрузкой линии, необходимо точное согласование, поэтому к значению входного сопротивления ИУ предъявляются жесткие требования. Кроме того, входное сопротивление должно быть чисто активным. На практике приходится ограничиваться некоторым минимально-допустимым значением высокого входного сопротивления и вводить разумные допуски по модулю и углу для низкого входного сопротивления.

Соединение прибора с объектом измерения осуществляется с помощью шнуров. Влияние соединительных шнуров становится все более заметным при увеличении частоты, так как начинают проявляться присущие им реактивные сопротивления. Особенно заметно влияние соединительных шнуров при частотах выше 300 кГц. Влияние шнуров проявляется двояко: изменяется входное сопротивление ИУ, изменяется коэффициент передачи, т. е. отношение напряжения на входе прибора к напряжению на входе шнура. Обычно влияние изменения входного сопротивления является доминирующим. Так, например, шнур длиной 1 м с Zc=75 Ом имеет R=0,05 Ом, емкость C=68 пФ, индуктивность L=0,4 мкГн. Для такого шнура коэффициенты затухания и фазы, определенные из соотношений a = R/2Zc и b = LCw, выставляют a=0,006 дБ и b=0,033 рад/МГц. Как видно из приведенных данных, влияние затухания, вносимого шнуром, можно практически не учитывать.

Дата добавления: 2014-01-11