Электронные омметры

Приборы для измерения параметров электрических цепей

Эти приборы имеют широкий диапазон измеряемых сопротивлений (10^-4 - 10¹⁷ Ом) и достаточны просты в эксплуатации. Точность таких омметров, как правило, невысока: приведенная погрешность составляет единицы процентов и увеличивается до 10 – 15% при измерении особо больших сопротивлений (R > 10¹² Ом). В зависимости от диапазона измерений их называют омметрами, миллиомметрами, тераомметрами или мегомметрами.

В основе работы электронных омметров лежит преобразование измеряемого сопротивления в функционально связанное с ним напряжение постоянного тока, которое подается на магнитоэлектрический измерительный механизм; при этом шкала измерительного механизма градуируется в единицах сопротивления.

Диапазон измерения сопротивлений 10 Ом - 1000 Ом, класс точности 2,5

Рис 11.7 – Функциональная схема электронного омметра с усилителем постоянного тока

В широком диапазоне измеряемых сопротивлений шкала неравномерна.

Рис 11.8 – Функциональная схема электронного омметра с операционным усилителем. Шкала равномерная.

11.4.2 Приборы для измерений добротности, индуктивности и ёмкости

Среди различных способов измерения добротности , индуктивности и емкости в электронных приборах получили распространение способ, основанный на явлении резонанса в - контуре.

Рис. 11.9 – Функциональная схема куметра

На рис. 11.9 приведена упрощенная схема прибора, называемого куметром, который предназначен для измерения добротности и индуктивности катушек и емкости конденсатора. В общем случае куметр позволяет измерять полное сопротивление двухполюсников. Куметр содержит перестраиваемый по частоте генератор , микроамперметр , резистор малого (примерно 0,05 Ом) сопротивления , образцовый переменный конденсатор электронный вольтметр . Катушку или конденсатор с измеряемыми индуктивностью и емкостью подключают соответственно к зажимам или . При измерении емкости к зажимам подключают образцовую катушку индуктивности.

Измерение добротности проводят, как правило, в режиме заданной частоты, устанавливаемой на перестраиваемом генераторе . Изменением емкости конденсатора добивается резонанса в контуре, фиксируемого по максимальным показаниям вольтметра . Определение добротности основано на свойстве последовательного колебательного контура при резонансе иметь на реактивных элементах напряжение, в раз большее напряжения возбуждения, т.е. при резонансе

где - напряжение на конденсаторе , измеренное вольтметром ; - ток через резистор , измеренный микроамперметром . На основании этого шкалу вольтметра градуируют в единицах добротности для определенного значения тока .

Определение и основано на соотношении

где - резонансная частота контура. При измерении индуктивности

где - значение емкости образцового конденсатора при настроенном в резонанс контуре ; при измерении емкости

где - индуктивность образцовой катушки, подключаемой в этом случае к зажимам . Этот способ измерений используется, например в низкочастотном измерителе добротности типа Е4 – 10 с диапазоном измерений для , равным 2-300, для - 25 · 10^-6 – 10 Гн, для - 80 пФ – 0,11 мкФ. Погрешности прибора зависит от диапазона измерений и составляют (4 – 10)% измеряемой величины.

11.4.3 Электронно – лучевые осциллографы

Общие сведения.Электронно – лучевые (электронные) осциллографы предназначены для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов. Возможность наблюдения изменяющихся во времени сигналов делает осциллографы чрезвычайно удобными при определение различных амплитудных и временных параметров наблюдаемых сигналов. Важными достоинствами осциллографов являются:

1. Широкий частотный диапазон.

2. Высокая чувствительность.

3. Большое входное сопротивление.

Все это обусловило их широкое практическое применение.

В настоящее время выпускается много осциллографов, различающихся назначением и характеристиками. Осциллографы могут быть предназначены:

1. Для наблюдения и измерения непрерывных или импульсивных процессов; большое распространение получили универсальные осциллографы.

2. Для периодических и непериодических сигналов непрерывного и импульсного характера в широком (до 100 МГц) диапазоне частот.

Выпускаются также осциллографы специального назначения:

1. Многофункциональные со сменными входными блоками.

2. Запоминающиеся для регистрации одиночных импульсов.

3. Стробоскопические для исследования высокочастотных процессов и другие.

По количеству одновременно исследуемых сигналов осциллографы могут быть одноканальными и многоканальными (основном двухканальными). В последнее время получили распространение цифровые электронные осциллографы.

Осциллографы могут различаться чувствительностью, полосой пропускания, погрешностью воспроизведения формы кривой и другими характеристиками.

В основе работы любых электронных осциллографов лежит преобразование исследуемых сигналов в видимое изображение, получаемое на экране электронно – лучевой трубки.

Принцип действия электронных осциллографов, измерение с помощью их основных параметров электрических цепей изучить при выполнении лабораторных работ.

Дата добавления: 2014-01-05