Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.47 Mб
Скачать

 

В ы со к и е

частоты д о во л ьн о

часто и зм еряю т

р е з о н а н с н ы м

м е т о д о м . Д л я

этой цели

п р и м ен яю т ко л еб ател ьн ы й

к о н ту р

LC

(рис. 74, а ), с

которы м

 

и н д у кти вн о

с в я за н а

(через

к а ту ш к у

L ')

цепь

и н д и к а то р а ,

с о сто ящ ая

 

и з

га л ьв а н о м етр а Г

 

и д етек то р а

Д .

 

П р и

и зм ерен и и

исследуем ы й

ген ер ато р

Г В Ч

и н д у кти вн о

с в я ­

зы ваю т с ко н ту р о м L -С частотом ера и, вр а щ а я р у ч к у к о н д ен сато р а С,

н а с тр а и в а ю т ч астотом ер

в р е зо н а н с е ген ер ато р ом по м ак си м ал ьн о м у

о тк л о н ен и ю

стр е л к и

и н д и к ато р а . Во врем я резон ан са

и н д у кти в н о е

и

ем костн ое

 

со п р о ти в л ен и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к о н т у р а

р авн ы

м еж ду

собой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ûL =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И з э т о го вы р а ж е н и я м ож но

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о п р е д е л и т ь ч ас т о ту , на к о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то р у ю н а с т р о е н к о н т у р ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ï K=

 

L =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 л

L C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

известн ой

вели чине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и н д у к ти в н о с ти к а т у ш к и L и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ем к о ст и к о н д ен сато р а

С

л е г ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к о

 

в ы ч и сл и ть

часто ту

Д .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О б ы чн о

в

 

р езо н ан сн ы х

 

ч а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с то то м е р а х

 

ш к а л а

 

п ерем ен ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н о го к о н д е н с ат о р а С г р а д у ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и р о в а н а

в е д и н и ц ах

 

частоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(к и л о г е р ц а х

и ли м егагер ц ах )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п ри

о п р ед ел ен н о й

 

за д ан н о й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вел и ч и н е и н д укти вн ости

к ату ш к и

L

и ли ж е д л я о п р ед ел ен и я ч асто ­

ты

и сп о л ьзу ю т

граду и ро воч н ы е таб ли ц ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б о л е е

ш и р о к о е

р а сп р о стр ан ен и е

д л я и зм ерен и я

вы со ки х

ч ас ­

то т п о л у ч и л

 

м е т о д

 

с р а в н е н и я

 

п р и

п о м о щ и

н у л е в ы х

 

б и е н и й

 

( г е т е р о д и н н ы й

 

м е т о д ) . П р и

и зм ер ен и и

эти м

м етодом

и сп о л ьзу ю т

об разц овы й

ген ер ато р

вы со­

кой частоты Г В Ч -2 (рис. 74, б), ч асто ту которого fQ м ож но

и зм ен ять

в п ро ц ессе

и зм ер ен и й . Г ен ер ато р

св язы ваю т

с

детекторн ой цепью ,

состоящ ей

из

д етек то р а

Д

(нелинейны й элем ент)

и

и н д и като р а —

телеф он а

Т ,

за б л о к и р о в а н н о го

кон д ен сато ром

С. С этой

ж е цепью

св я зы в а ю т

ген ер ато р

вы сокой

частоты

Г В Ч -1 ,

частота

которого

fx

н еи звестн а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

р е з у л ь т а т е д е те к ти р о в а н и я

ко л еб ан и й ,

наведенны х

в д е т е к ­

то р н о й цепи

с

 

ч асто там и

'fx

и

/ 0,

в о зн и к ае т

р я д

га р м о н и к и

к о м ­

б и н ац и о н н ы х

 

ч асто т,

среди

ко то ры х

п о я в л я е т с я

 

р а зн о с т н а я

ч а ­

сто та

fx — Д>.

Е сл и

ч астоты

 

f K и

/ 0

м ал о

о тл и ч аю тся

д р у г

о т

д р у га , то р а зн о с т н а я ч а с т о т а F = f K— f 0 б уд ет н и зк о й и ее м о ж н о

у с л ы ш а ть

в

тел еф о н е . Э т а

ч а с т о т а

я в л я е т с я

р е зу л ь т а т о м б и ен и й

ч асто т

fx

и

/ 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и изм енении ч асто ты

fQ в сто р о н у

п р и б л и ж е н и я ее к ч ас т о те fx

тон биений б удет

п о н и ж а ть ся

и п ри

 

со вп ад ен и и

 

ч ас т о т з в у к

в т е л е ­

ф оне и счезнет. Э тот

м ом ент

со о тв етств у ет

н у л ев ы м

б и е н и я м ,

т . е,

р авен ств у

частот

fx =

f0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о гр еш н ость

и зм ерен и й

 

этим

 

м етодом

 

с о с т а в л я е т

п р и м ер н о

3 0 — 50

гц,

т а к

к а к

о ч ен ь

н и зк и е

ч асто ты

п л о х о

в о с п р и н и м а ю тс я

у х о м . П оэтом у

и н о гд а

п о сл ед о в ател ь н о

с телеф он ом

 

вк л ю ч а ю т г а л ь ­

ваном етр

м агн и то эл е к тр и ч е с к о й систем ы ,

и

п ри

п р о п ад ан и и

 

з в у к а

в телеф он е у то ч н я ю т м ом ент н у л евы х

биен и й

 

по о т к л о н е н и я м

с т р е л ­

ки га л ь в а н о м ет р а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

49.

И зм ер и тел ь

 

ч а с т о т ы

 

И Ч -7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и б о р

ти п а И Ч -7

п р ед н азн ач ен

д л я

и зм ер е н и я

ч асто ты

 

с и н у ­

со и д ал ьн ы х

н а п р я ж е н и й о т

 

10 гц до

5 00 кгц . Э то т д и а п а зо н

и зм е р е ­

ний п ер ек р ы в ается

12

п о д д и ап азо н ам и

с

вер х н и м и

г р а н и ц а м и

и з ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м ер ен и й :

100,

200,

5 0 0,

 

1 0 0 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 00 0, 5 0 0 0 , 10 0 0 0 , 2 0 0 0 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50 000,

 

100 0 00 ,

 

200

0 0 0

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500 000

гц .

О с н о в н а я

 

п р и в е ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д е н н ая

 

п о гр еш н о сть

п р и б о р а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не п р ев ы ш ает

±

1 ,5 % , за

и с ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клю ч ен и ем

п о сл ед н и х

 

д в у х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п о д д и ап азо н о в ,

на

 

к о т о р ы х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п огр еш н о сть д о с ти га е т ±

2 % .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д е й с тв у ю щ е е зн а ч е н и е н а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п р я ж е н и я

 

и зм ер яем о й

ч а с т о ­

 

 

 

 

 

 

Рис.

75

 

 

 

 

 

 

ты н а вх о д е п р и б о р а д о п у ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с к а е т с я

о т

0,1

д о

300

в д л я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частот

от

20

гц

до 200

кгц

и о т 0 ,5

 

до 300 в д л я

 

ч ас т о т м енее

20

гц

и

более

200

кгц .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К р о м е

и зм ер ен и я ч асто ты

с и н у с о и д а л ьн ы х

 

н а п р я ж е н и й ,

п р и ­

бором

И Ч -7

м ож но

и зм ер я т ь

ч ас то ту

п о в то р ен и я

п р я м о у г о л ь н ы х

о тр и ц а т ел ь н ы х

и м п у л ь со в

в

д и а п а зо н е

о т

10

 

 

д о

 

2 0

кгц

и

ч и сл о

об оротов

 

в р а щ а ю щ и х с я

у с тр о й с тв

в

д и а п а зо н е

о т

 

150

д о

10 000 об !м и н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б л о к -с х е м а

и зм е р и т е л я

 

ч асто ты

 

И Ч -7

п р и в е д е н а

н а р и с .

75 .

П р и б о р

п р е д с т а в л я е т

собой

э л е к т р о н н ы й

с ч е т ч и к

 

(см . § 47).

О н

со сто и т

и з

б л о к а

к а л и б р о в а н н ы х

к о н д е н с а т о р о в

Б К К

и

ш у н т о в

к

с тр ел о ч н о м у и зм ер и тел ю ,

 

о б есп еч и ваю щ и х

 

и н д и в и д у а л ь н у ю

п од ­

го н к у п о д д и ап а зо н о в п р и б о р а . Б л о к к о н д е н с а т о р о в за р я ж а е м с я о т

и сточ н и ка п и т а н и я И П

(с т а б и л и зи р о в ан н ы й в ы п р я м и т е л ь н а п о л у ­

п р ово д н и ковы х д и о д а х

Д Г -Ц 2 7 ) и р а з р я ж а е т с я н а

г а л ь в а н о м е т р Г

с у н и вер сал ьн ы м ш у н то м R m, п р е д н азн а ч е н н ы м д л я

к а л и б р о в к и п р и ­

бора п ри п р о в е р к е его

н а к а л и б р о в а н н о й ч асто те . П е р е к л ю ч е н и я

б л о к а ко н д ен сато р о в на

з а р я д и р а зр я д п р о и звод ятся

с изм еряем ой

ч асто то й эл ек тр о н н ы м

ком м утатором Э К (на пентоде

6Ж 5П ).

Д л я у с тр а н е н и я зави си м ости п оказан и й

п рибора

от ам плитуды

и сслед уем ого

н а п р я ж е н и я в схем е прим енен

п ред вари тельн ы й у си ­

л и тел ь П Р У ,

котором у

п р ед ш еству ет входной к аск ад , собранны й по

схем е к ато д н о го п о в то р и тел я . В схем е п рибора предусм отрено огра- н и ч и тел ьн о -ф о р м и ру ю щ ее устройство О Ф У , на вы ходе которого обес­

п еч и в ается

п о с то ян н а я ам п л и туда

н а п р я ж е н и я . Ф орм а колебан и й

п о л у ч а е тс я

почти п р ям о у го л ьн о й ,

что способствует более стаб и л ь ­

ной р аб о те

и зм ер и тельн о й части схемы .

f

Q>

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вкл

 

 

 

 

Кгц

 

 

 

 

 

 

 

Сеть 2208

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ю кец@ г изм

<г>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1-208

'-----------

т - 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<а>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J — (с )

Калибровка

 

 

10кгц

 

 

 

 

 

 

20-3008

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

500

I

\ о , м о Г

М

в ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

Пределы иэмер--------. кгц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

76

 

 

 

 

П ред ел ы

 

изм ерений

п ри бора и зм еняю т путем

вклю чения

р а з ­

ли чн ой ем кости

кон д ен саторов

Б К К и

разли чн ы х

ш унтов, обеспе­

чиваю щ их

и н д и ви д у ал ьн у ю

п од гон ку

д и ап азон ов .

 

В состав схем ы

п ри б о р а входи т та к ж е ген ератор образцовой ч ас ­

тоты

10 кгц,

роль

которого

вы п ол н яет один

из

к аскад о в схемы .

П р и б о р

И Ч -7 питаю т

от

сети перем енного тока с частотой 50 гц

при

н ап р яж ен и и

220

в.

 

 

 

 

 

 

 

 

В неш ний вид ли ц евой (верти кальн ой ) п ан ели п рибора п о казан на

ри с. 76. Н а

ней в ц ен тре

у к р еп л ен

м и кроам п ерм етр со ш кал ой ,

гр а ­

д у и р о ван н о й

в ед и н и ц ах

и зм ерен и я частоты . С лева разм ещ ен

п ере­

к л ю ч а те л ь

п од д и ап азон ов К гц ,

тум блер рода

работы И зм ., 10

кгц,

входны е гн езда

0 ,1 — 2 0 в и 2 0 — 300 в. С п рава н аход и тся и н д и к ато р ­

н ая

л а м п о ч к а ,

вы кл ю ч ател ь

сети,

к о л о д ка д л я п од клю чен и я

сети,

п р е д о х р а н и т е л ь н а

1 а ,

заж и м ы

-(-15 в и «земля»

д л я п о д кл ю ч ен и я

д а тч и к а при

за м е р а х чи сла оборотов и зазем л ен и я

к о р п у с а п р и б о р а .

В н и ж н ей части под с тр е л о ч н ы м у к а за т е л е м н а х о д и тс я п отен ц и ом етр

К али бровка,

п е р е к л ю ч ател ь

П ределы

и зм ер .

кгц и за ж и м 10 кгц .

П ер ед и зм ерен и ем

с т р е л к у

у к а з а т е л я м ех ан и ч еск и м

к о р р е к т о ­

ром у с та н а в л и в а ю т

на

н у л ь ,

а в и л к у

ш н у р а

п и т а н и я , с о е д и н е н н у ю

с п р и б о р о м ,

вк л ю ч аю т

в сеть

2 20 в. Т у м б л ер

в к л ю ч е н и я

сети п е р е ­

в о д я т в п о л ож ен и е В к л . П о с л е в к л ю ч е н и я п ри б о р д о л ж е н п р о г р е т ь с я

в течение

30 м и н .

П о сл е

п р о гр ев а п р и б о р а п е р е к л ю ч а т е л ь П ределы и зм ер . кгц

у с та н а в л и в а ю т

в п о л о ж ен и е 0 ,1 — 2 0 0 , а п е р е к л ю ч ат ел ь п о д д и а п а ­

зо н о в К щ — в

п о л о ж ен и е 10. Л ев ы й ту м б л ер п е р е в о д я т в п о л о ж е ­

ние

10 кгц . В р а щ а я р у ч к у

К ал и б р о вк а, д о б и в аю тся у с т а н о в к и

с т р е л ­

ки

у к а з а т е л я н а последн ю ю о тм етк у ш к а л ы . З а те м

п е р е к л ю ч а т е л ь

К гц п е р е в о д я т п о сл ед о в ател ьн о в п о л о ж е н и я 2 0 и 50,

п ри это м

п о к а ­

з а н и я стр е л к и

у к а з а т е л я

д о л ж н ы

бы ть

со о тветствен н о

5 0

и 20 .

П о с л е

это го н а

вх од н ы е за ж и м ы (слева)

п одаю т н а п р я ж е н и е

и зм е ­

ряем ой

частоты .

 

 

 

 

 

 

 

 

П ер ед

и зм ерен и ем п е р е к л ю ч ат ел ь П ределы и зм ер . к а п у с т а на в л и ­

ваю т на

соответствую щ и й

д и а п азо н

и зм ер ен и й . З а т е м л евы й

т у м б ­

л ер

п ер ево д ят в

п о л о ж ен и е И зм ., а п е р е к л ю ч ат ел ь

К гц

— в

п о л о ­

ж ен и е, соответствую щ ее и зм еряем о й ч асто те . П о п о к а за н и я м с т р е л к и

у к а за т е л я п р о и зв о д я т о тсч ет и зм ер ен н о й ч асто ты , у ч и т ы в а я

п о л о ж е ­

ние р у ч ек П ределы изм ер . кгц -а К гц .

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я и зм ер ен и я ч и сл а о б о р о то в к в р а щ а ю щ е й с я д е т а л и и ли

в ал у

п р и к р е п л я ю т

д и ск с зу б ц а м и , в ы р езан н ы й и з

п л о тн о й

б у м а ги .

С одной сто р о н ы

вр ащ аю щ его ся д и с к а

у с т а н а в л и в а ю т

 

о с в е ти т е л ь

(эл ектр и ч еску ю л а м п о ч к у м ощ ностью не

м енее 90

в т ) ,

 

а

с

д р у го й

стороны р а с п о л а га ю т ф о то эл ек тр и ч еск и й

д а т ч и к ,

п р и со ед и н ен н ы й

к заж и м ам п р и б о р а

- \- 1 5 в и

«зем ля» . П р е р ы в а н и е свето во го л у ч а з у б ­

цами

вращ аю щ его ся д и с к а

п р е о б р а з у е т с я

ф ото со п р о ти вл ен и ем д а т ­

чика

в п о л о ж и тел ьн ы е э л е к т р и ч е с к и е и м п у л ь сы , ч асто та с л е д о в а н и я

которы х п р о п о р ц и о н а л ьн а

к о л и ч е с т в у

и зм ер я е м ы х об о рото в . П р о ­

цесс

и зм ер ен и я а н ал о ги ч ен

и зм ер ен и ю

ч а с т о т ы . Ч и с л о

и зм ер ен н ы х

оборотов о п р ед ел яю т по ф о р м у л е п =

,

гд е f — о тсч ет

по ш к а л е

у к а з а т е л я частоты

в гц; N

— кол и ч ество

зу б ц о в

д и с к а .

 

 

 

ВОПРОСЫ Д Л Я ПОВТОРЕНИЯ

 

 

 

 

 

1.

Какие частоты измеряют мостовым методом и

в чем

 

заключается

этот метод измерений?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

В чем заключается принцип измерения тональных

частот

 

методом за ­

ряда и разряда конденсатора? В каком современном приборе

используется

этот метод измерений и каков

принцип действия

прибора?

 

 

 

 

3.

Какими методами измеряют высокие частоты?

Какой

 

из

рассмот­

ренных методов измерений имеет более широкое

применение?

 

и каково их

4.

Из каких элементов состоит измеритель

частоты

ИЧ-7

 

назначение?

 

измеряют частоту

измерителем

 

типа ИЧ-7?

5.

В каких пределах и как

 

Какие еще измерения

возможны при помощи

этого прибора?

 

 

 

 

ГЛАВА IX

И З М Е Р Е Н И Е Н А П Р Я Ж Е Н И Я Т О Н А Л Ь Н Ы Х И В Ы С О К И Х Ч А С Т О Т

§ 50.

П ри б о ры д етек то р н о й си стем ы

 

Д л я и зм ер ен и я

н а п р я ж е н и я в ц е п я х перем енного то к а

т о н а л ь ­

ной ч астоты п ри м ен яю т вольтм етры

д етекторной систем ы . Т акой

вол ьтм етр состо и т из п р ео б р азо в ател я

перем енного то к а в

п остоян ­

ны й, н азы ваем о го д е т е к т о р о м , и и зм ерительного п ри бора м аг­ н и то эл ек тр и ч еск о й систем ы . И з сущ ествую щ их видов детекторов д л я и зм ер и тел ь н ы х п ри б о р ов и сп о л ьзу ю т м еднозаки сны е (купроксны е)

и к р и с т а л л и ч е с к и е (герм ан и евы е) детекторы , обладаю щ ие резко вы ­ р а ж е н н о й од н осторон н ей проводим остью . В ы п рям и тельн ую способ­ н ость д е те к то р а х а р а к т е р и зу е т коэф ф и циен т вы п р ям л ен и я, величина

к о то р о го

у к у п р о к с н о го

д е те к то р а

п р и

н а п р я ж е н и я х 0 ,2 — 0,3

в,

п од вед ен н ы х

к

нем у, д о сти гает

100. Э то

зн ач и т, что то к в

обратном

н а п р а в л е н и и

в

100 р а з

м еньш е

то к а в

п рям ом

н ап р авл ен и и . Н а ­

п р я ж е н и е , п одведен н ое

к д етек то р у ,

не д о л ж н о

п ревы ш ать 1 в.

 

Н ед о статко м

к у п р о к сн ы х

д етекто р о в

я в л я е т с я зн а ч и т е л ь н ая

вел и ч и н а

ем кости м еж ду м еды о

 

и за к и с ь ю

меди

(п о р яд к а

0 ,0 2 м кф

на 1

см

п лощ ади

со п р и к о сн о вен и я).

Это п ри води т

к больш им

по ­

греш н о стям

при

и сп о л ьзо ван и и

 

к у п р о к со в

д л я

изм ерений в ц еп ях

с повы ш енной

ч асто то й .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

соврем енны х во л ьтм етр ах

 

п р и м ен яю т д етекто р ы ,

п о зво л яю ­

щ ие

и зм ер ять

н а п р я ж е н и я

частотой

до 100

кгц . Р асш и р и ть ч астот­

ный

д и а п азо н

до

д е ся т к о в

м егагер ц

возм ож н о

при

и сп ользован и и

к р и с та л л и ч е с к и х

(герм ан и евы х)

 

д етекто р о в, ем кость

которы х имеет

очень м ал у ю

вел и ч и н у

(около

1

пф ).

 

 

 

 

 

 

С ам ая п р о с та я схем а п ри б о р а детекто р н о й систем ы п ри веден а

на

р и с . 77, а . Т о к через и зм ери тель И п роход и т в течение одного полу -

п ери о д а б л

а го д а р я н ал и чи ю

в

цепи д етекто р а Д ь П р и

изм енении

п о л я р н о сти

п р и л о ж ен н о го

к

п р и б о р у н а п р я ж е н и я то к

п роходи т

в обратном

н а п р а в л е н и и

ч ер ез

со п р о ти в л ен и е

R

и д е те к то р

Д з ,

ш ун ти рую щ и е и зм ер и тел ь

И и защ и щ аю щ и е д етек то р Д \ о т п р о б о я

обратны м н а п р я ж е н и е м . Р а с с м о т р ен н у ю сх ем у н а зы в а ю т схем ой

о д ­

нопол упериодн ого

в ы п р я м л е н и я .

 

 

 

 

 

 

 

П овы си ть

ч у в ств и тел ьн о сть

п р и б о р а

м ож н о

путем

в к л ю ч е н и я

д етекто р о в

по

д в у х п о л у п ер и о д н о й

сх ем е

(р и с.

77,

б). П р и

т а к о м

вклю чен и и

то к ч ер ез и зм ер и тел ь

И

п р о х о д и т в теч ен и е о б о и х

п о л у -

периодов

н а п р я ж е н и я ,

п о д вед ен н о го к сх ем е . П у т ь

т о к а

в теч ен и е

п ервого

п о л у п ер и од а

п о к а за н сп л ош н ы м и с т р е л к а м и , а

в те ч е н и е

второго

п о л у п ер и о д а — п у н к ти р н ы м и .

 

 

 

 

 

 

Д л я и с п о л ь зо в а н и я п р и б о р о в

в

к а ч еств е в о л ьтм етр о в

п о с л е д о в а ­

тел ьн о *с и зм ер и тельн ы м и

схем ам и

вк л ю ч аю т д об авочн ы е с о п р о т и в ­

л е н и я . П р и м е н я я

ш у н ти р о в к у схем , их м ож н о и с п о л ь зо в а т ь д л я

и з ­

м ерени й

т о к о в .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И зм ер и тел ьн ы е п р и б о ры д етек то р н о й

систем ы о тл и ч а ю тс я

вы со ­

кой ч у встви тел ьн о стью и м алы м и п о тер ям и . И х п о к а за н и я не з а в и с я т

от частоты

о п ред елен н ом

д и а п азо н е ).

К н ед о статкам

п р и б о р о в

следует

отнести

н евы сокую

то ч н ость

и зави си м о сть

п о к а за н и й

от

формы

кри вой

и зм ер яем о го

н а п р я ж е н и я

и л и т о к а .

 

 

 

 

§

51.

А м п е р в о л ьто м м е тр (а в о м е т р )

т и п а

Т Т -2

 

 

А вом етром

н азы в аю т у н и в е р с а л ьн ы й

и зм ер и тел ь н ы й

п р и б о р ,

п редн азн ачен н ы й

д л я

и зм ер ен и я т о к о в ,

н а п р я ж е н и й и

с о п р о т и в ­

лений .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

э к с п л у а т а ц и о н н ы х и зм ерен и й

в п р а к т и к е о б с л у ж и в а н и я у с т ­

ройств

с в я зи ,

а в т о м а ти к и

и

тел ем ех ан и к и п р и м ен я е т ся

а в о м е т р

типа Т Т -2 .

Э то

п ер ен о сн ы й

м н о го п р ед ел ьн ы й к о м б и н и р о ван н ы й

изм ери тельны й

п ри б о р д е те к то р н о й

систем ы

с н еп осред ствен н ы м

отсчетом и зм ер яем ы х

в е л и ч и н . П р и б о р п о зв о л я е т и зм е р я т ь т о к и

и

н а п р я ж е н и я в ц е п я х п о с то я н н о го т о к а , н а п р я ж е н и я в ц е п я х п е р е ­

м енного т о к а частотой о т 50 до 5 0 0

0 гц

и э л е к т р и ч е с к и е с о п р о т и в л е ­

н и я п р овод н и ко в . Ш к а л а п р и б о р а

д л я

и зм е р е н и я т о к а и м еет с л е ­

дую щ и е в е р х н и е п р ед ел ы : 0 ,3 ; 3; 30; 300 и 750 м а . О с н о в н а я п о г р е ш ­

н ость и зм ерен и й

по этой ш к а л е

не п р евы ш ает ±

2 ,5 % ее

в е р х н е го

п р ед ел а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И зм ер ен и я

п о сто ян н ы х

и п ер ем ен н ы х

н а п р я ж е н и й

в о зм о ж н ы

в п р ед ел ах д о :

7 ,5 ;

30; 75;

150; 30 0 и 900 в. П о гр е ш н о с ть

и зм ер ен и й

п осто ян н ого

н а п р я ж е н и я

и п ер ем ен н о го

с

ч асто то й

д о

1 000 гц не

п р евы ш ает ±

 

4 %

и зм ер яем о й

в е л и ч и н ы , а

д о п о л н и т е л ь н а я ч а с т о т ­

н а я

п о гр еш н о сть

п ри и зм ерен и и п ер ем ен н ы х

н а п р я ж е н и й

с ч а с т о ­

той

о т 1

000 д о 5 000 гц не п р евы ш ает ±

4%

и зм ер я ем о й

в е л и ч и н ы .

 

Ш к а л а с о п р о ти в л е н и й и м еет гр а н и ц ы :

1 —

20 0 ом ;

10— 20 0 0 0 о м ;

100 — 200 000

ом

и

1 0 0 0 ом — 2 М о м . П о гр е ш н о с ть

и зм ер ен и й н е

более ±

4%

д л и н ы

ш к а л ы .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С хем а аво м етр а

Т Т -2 п р и в ед ен а на р и с .

7 8 . В

п р и б о р е

и с п о л ь ­

зо ван И зм еритель

т и п а И Т

м агн и т о э л е к т р и ч е с к о й

си стем ы

с т о к о м

п олн ого о тк л о н е н и я стр е л к и 150 м к а и вн утрен н и м соп роти влен и ем 1 500 ом .

Д л я и зм ерен и й п о сто ян н о го то к а и зм ери тель при помощ и п ер е ­ к л ю ч а т е л я п р и со ед и н яю т к м н огоп ред ельн ом у ш у н ту . П р и и зм ере ­ нии н а п р я ж е н и й п о стоян н ого т о к а к изм ерителю тем ж е п ер ек л ю ч а ­

телем п ри со ед и н яю т д о б аво чн ы е

со п р о ти в л ен и я .

 

 

В

соответствую щ ем

поло-

В о л ы п

ж ен и и

п ер екл ю ч ател я

изме-

с б атар еей

и у н и вер сал ьн ы м

ш ун том .

П р и

таком

вклю чении

п рибор

р аб о тает

к а к ом м етр .

Д л я

у стан о вк и

н у л я

и сп ол ьзу ю т

перем енное

со п р о ти вл ен и е /?24. П и таю т

прибор

от

четы рех

су х и х

элем ен тов ти п а

Ф Б С .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и

и зм ерении перем енны х

н а п р яж е н и й и зм ер и тель вклю чаю т

с д етек то р ам и

Д

по

д вух п о л у п ер и о д н о й

(мостовой)

схем е. В к л ю ­

чен и е п р и б ора

д л я

и зм ерений

по соответствую щ ей

ш к а л е

п р о и з­

во д я т

п ри

помощ и гн езд .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А вом етр

Т Т -2

оф орм лен в

м еталл и ч еском ко р п у се

со

съемной

к р ы ш к о й . И зм ер и тел ь, п ерекл ю ч ател ь

род а

изм ерений,

р у ч к а

у с та ­

н о вки

н у л я

и гн езд а д л я

вклю чен и й расп о л о ж ен ы на верхней

л и ц е ­

вой п ан ели

(ри с.

79). К

п р и б о р у п р и л агаю тся

п ровод н и ки

со щ у ­

п ам и,

сн абж ен н ы м и

и зол и р ован н ы м и

р у ч кам и .

П р о ти во п о л о ж н ы е

кон ц ы

п р овод н и ков за к а н ч и в а ю тс я од инарны м и ш теп сельн ы м и ви л -

нами. П еред изм ерением ш теп сел ьн ую в и л к у од н ого из п р о в о д н и к о в

вставляю т в гнездо О бщ . В то рой

п р о во д н и к

с о ед и н яю т с гн езд ом

соответствую щ его рода и зм ер яем ой

вели чи н ы

и н еоб ходи м о го п р е ­

дела ее изм ерени й . П е р е к л ю ч а те л ь у с та н а в л и в а ю т на о тм етк у , о п р е ­

деляю щ ую род и зм еряем ой вели ч и н ы ( ~ , = и л и 2 ) .

З а т е м

п р и п о ­

мощи щ упов прибор п р и со ед и н яю т к и зм ер яем о й

ц еп и

и п р о и зв о д я т

отсчет по ш к ал е

и зм ер и тел я . П р и

этом с л ед у е т о б р а щ ат ь

вн и м ан и е

на цену делени я

ш кал ы ,

к о то ру ю

необходим о о п р е д ел и ть,

 

в ы б и р ая

соответствую щ ий

предел

и зм ер ен и я .

 

 

 

 

 

 

П одобно авом етру

Т Т -2 у стро ен

в ы п у ск ав ш и й ся р а н е е

 

аво м етр

типа Т Т -1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

52. Л ам п о в ы е

в о л ьтм етр ы

 

 

 

 

 

В тех н и ке проводной

с в я зи д л я

и зм ерен и я н а п р я ж е н и й

и у р о в ­

ней прим еняю т лам п овы е вольтм етры . В первом

с л у ч а е

ш к а л а п р и ­

бора град уи рован а в в о л ь т а х , а во втором — в н еп ер ах

и л и

д е ц и б е ­

л а х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л ам повы й

вольтм етр

состои т

из

и зм ер и тел я

м а гн и т о э л е к т р и ч е ­

ской системы

с

небольш им током

о тк л о н е н и я

с т р е л к и

(п о р я д к а

 

 

 

 

 

Рис. 80

 

 

 

 

 

 

 

 

100— 500 м к а н а

всю ш к ал у )

и эл е к тр о н н о й

л а м п ы ,

р аб о таю щ ей

в реж им е детектора.. Д л я

у вел и ч ен и я ч у в с тв и те л ьн о с ти

в о л ь т м е т р а

в его состав

вх о д ят

лам повы е

у си л и тел и .

 

 

 

 

 

 

 

 

П ри б оры

питаю т

о т сети

перем енного т о к а

п р и пом ощ и

к е н о ­

тронны х вы п рям и телей .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соврем енны х лам п овы х во л ьтм етр ах д л я

д е т е к т и р о в а н и я

ч ащ е

всего и сп ол ьзую т

ди од .

Е го

в к л ю ч аю т по схем е,

п р и в е д е н н о й

на

рис. 80, а . К

точ кам

в и г

схем ы п ри со еди н ен

к о н д е н с ато р

С . В

т е ­

чение н ачал ьн о го

п о л о ж и тел ьн о го

п о л у п е р и о д а

н а п р я ж е н и я

U ,

подведенного

к д и од у , при ко то ро м

д и о д о тк р ы т,

п р о и сх о д и т

з а р я д

кон ден сатора

С. К он денсатор

з а р я д и т с я

до н аи б о л ь ш его

зн а ч е н и я

н а п р я ж е н и я

U c, отм еченного

точкой

д н а

г р а ф и к е

(р и с . 80, б). З а ­

тем н ап р яж ен и е U у м ен ьш ается и с та н о в и т с я м ен ьш е

н а п р я ж е н и я U c

на конденсаторе. П р и этом д и о д о к а ж е т с я за п е р ты м , т а к

к а к

н а ­

п ряж ен и е на аноде V м ен ьш е н а п р я ж е н и я

на его

к ато д е,

к к о т о р о м у

подклю чен конден сатор С . П о это м у

ко н д ен сато р

б у д ет р а з р я ж а т ь с я

ч ер ез цепь и зм ер и теля,

в ко то р у ю

изм ери тель И

вклю чен последо ­

вател ьн о

с добавочны м соп ротивлением R x. В еличину со п р о ти в л е ­

н и я цепи

и зм ер и тел я R

= R n -f- R x б ерут тако го зн ач ен и я, чтобы

п о сто я н н ая врем ени т =

R C бы ла

зн ачи тельн о

б ольш е периода Т

и зм ер яем ого перем енного н а п р я ж е н и я £/, подведенного к ди од у . П р и

эти х у с л о в и я х

р а зр я д

 

конденсатора происходит м едленно

и н а п р я ­

ж ен и е U с на

конденсаторе, ум ен ьш аясь за врем я р а зр я д а ,

о стается

очен ь б л и зки м

 

по

вели чи н е

к ам п ли туде

подведенного

к диоду

н а п р я ж е н и я

U ,

до

величины

которого

за р я д и л с я конденсатор

в н а ­

ч ал е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К огда н а п р я ж е н и е

 

на

конденсаторе

U c при

р азр яд е стан ови тся

м ен ьш е н а п р я ж е н и я U

(точка е на

граф ике), диод о тп и р ается и п ро ­

исходи т п о д зар яд кон д ен сатора. С ледовательно, н ап р яж ен и е,

под­

веденное к

цепи

и зм ери теля,

изм еняется

по

кри вой,

п оказан н ой на

гр аф и к е сплош ной л и н и ей . С ред ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нее зн ач ен и е

этого

н ап р яж ен и я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U ',

подведенное

к

изм ерителю ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о стается б л и зки м к

ам п л и тудн о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му

зн ачен и ю

н а п р я ж е н и я

U . Т а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кое

д етекти р о в ан и е

 

н азы ваю т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д е т е к т и р о в а н и е м

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р е ж и м е

 

к л а с с а

С. П ри

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этом и зм ери тель

обы чно гр ад у и ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рую т в действую щ и х

зн ач ен и ях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н а п р я ж е н и я ,

равн о го

 

0,707

ам-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» л и ту д н о го зн ач ен и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В во л ьтм етр ах ,

п р ед н азн ач ен н ы х д л я

изм ерения

переменных со­

ставл яю щ и х

н ап р яж ен и й ,

обычно

исп ользую т

схему

с закры ты м

входом (рис.

81). Р аб о та этой

схемы пикового

вольтм етра

подобна

рассм отрен н ой

р ан ее

и отл и ч ается

от нее тем, что цепь изм ерителя

п о д кл ю ч ается

п ар а л л е л ь н о диоду.

З а р я д

конденсатора С происхо ­

д и т через диод,

вн утрен н ее сопротивление R { которого

во м ного р аз

м еньш е со п р о ти в л ен и я R

цепи

и зм ери теля .

Р а з р я ж а е т с я

конден ­

сато р через

внеш ню ю

цепь и цепь и зм ер и тел я . С оп ротивление цепи

р а зр я д а у

та к о го вольтм етра больш е,

чем у вольтм етра с откры ты м

входом (см. рис. 80, а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я у с тр ан ен и я

в л и я н и я

со п роти влен и я внеш ней

цепи на п о к а ­

за н и я вольтм етра

это

соп роти влен и е

д олж но

быть

во м ного

раз

м еньш е со п р о ти вл ен и я

R

цепи

и зм ерителя.

 

 

 

 

 

 

 

В л ам п овы х

вольтм етрах

с вакуум ны м и

диодам и

возм ож ен

на­

ч ал ьн ы й то к в анодной цепи диода д а ж е при отсутствии н ап р яж ен и я

на ан оде, что п риводит к отклон ению стр ел ки и зм ер и теля

на неко ­

торы й у го л о т н у л я . Э то о б ъ ясн яется

тем, что некоторы е электроны ,

и сп ускаем ы е катодом и

обладаю щ ие

определенной н ачальной ско ­

ростью ,

д о сти гаю т

ан од а,

о б р а зу я ток в его цепи.

 

Д л я

у стр ан ен и я

н ач ал ьн о го то ка

и сп ол ьзу ю т тако й ж е

в а к у у м ­

ный д и од Д г, соединенны й п ослед овательн о с регу л и руем ы м со п р о ­

ти влен и ем R 0. Э тот ди од

подклю чаю т в то ч к ах б и а к и зм ер и телю Я .

5 За к. 1158

129

Н ачальны й

ток диода н а п р а в л е н через и зм ери тель о т то ч к и в

к т о ч ­

ке г. Его

н ап р авл ен и е п р оти воп олож н о н ап р ав л ен и ю н а ч а

л ь н о го

тока, создаваем ого диодом Д \ (от точки г к то ч к е в). Р е г у л и р у я в е л и ­ чину сопротивления R 0, м ож н о у р а в н я т ь н а ч а л ьн ы е то к и об ои х д и о ­

дов, бл агод аря чему стр е л к а

и зм ер и тел я

у с та н о в и тс я на н у л е

ш калы .

 

 

К ром е диодны х д етекто ро в,

иногда в

л ам п о вы х в о л ьтм етр ах

прим еняю т трехэлектрод н ы е л ам п ы , раб отаю щ и е в реж и м е ан о д н о го детектирования на квад р ати ч н о м у ч астк е х а р а к т е р и с т и к и . Т а к и е

вольтметры

об лад аю т более

вы сокой

ч у вств и тел ьн о стью (за

счет

усиления при помощ и триода)

и вы соким входны м со п р о ти в л ен и ем .

О днако эти

вольтм етры п ри м ен яю тся

ср а в н и те л ьн о ред ко

вви д у

того, что схемы их более слож н ы и треб ую тся д о п о л н и тел ьн ы е и сто ч ­

ники п и тан и я . К ром е того, на п о к а за н и я

вол ьтм етра о к а зы в а е т з н а ­

чительное

вл и ян и е н естаби льн ость

вол ьт-ам п ерн ой

х а р а к т е р и с т и к и

триода.

 

 

 

 

 

Ш калы

лам повы х вольтм етров,

к а к у ж е бы ло

у к а за н о ,

г р а д у и ­

рую т обычно в действую щ их зн а ч е н и я х

си н у со и д ал ьн о го

н а п р я ­

ж е н и я . П ри изм ерении ж е н еси н у со и д ал ьн ы х н а п р я ж е н и й ,

со д ер ­

ж ащ и х вторую и третью гарм оники основной частоты , в п о к а за н и я х

вольтметров

п о явл яется д о п о л н и тел ьн ая о ш и б ка . В еличина ее з а ­

висит от величины ам п литуды и ф азы

гар м о н и к , а т а к ж е о т р еж и м а

детектирования, прим ененного

в

во л ьтм етре. Т а к ,

н а п р и м ер ,

л а м ­

повые вольтм етры ,

работаю щ ие

в реж и м е к л асса С,

о ч ен ь

ч у в с т в и ­

тельны к

гарм он и кам ,

особенно

если

пиковое

зн ач ен и е гар м о н и к и

совпадает

с

пиковы м

значением

и зм еряем ого

н а п р я ж е н и я

(тр е ть я

гарм оника).

Е сли

изм еряем ое

н ап р яж ен и е со д ер ж и т вто р у ю

(чет­

ную) гарм он и ку,

то о тр и ц а т ел ь н а я

и п о л о ж и те л ьн а я

п о л у в о л н ы

изм еряем ого

н а п р я ж е н и я в общ ем с л у ч ае р азл и ч н ы ,

поэтом у

при

перемене проводов м естам и на вход е во л ьтм етр а п о к а за н и я его и зм е ­ няю тся.

Л ам повы е вольтм етры ,

раб отаю щ и е

в р еж и м е к в ад р ати ч н о го д е ­

текти рован и я, п о казан и я

которы х п р о п о р ц и о н ал ьн ы дей ствую щ и м

значен иям

изм еряем ого н а п р я ж е н и я ,

д аю т п р а в и л ьн ы е п о к а за н и я

при лю бой

ф орме кривой

изм еряем ого

н а п р я ж е н и я .

Б ол ьш ую часть лам п овы х вольтм етров, вы п у скаем ы х

отеч ествен ­

ной пром ы ш ленностью , по построению схем м ож н о п

о д р а зд е л и ть

на две разн ови д н ости . У вольтм етров одного вида л ам п овы й д е тек то р

вклю чен

на входе

п р и б о ра, затем

вклю чен

у с и л и те л ь

п о сто ян н о го

то к а, на

вы ходе ко то ро го п рисоединен и зм ер и тел ь . В

в о л ьт м е т р ах

д ру го го

вида к -вх о д у присоединен

у си л и тел ь

перем енны х н а п р я ­

ж ен и й , а затем д етектор с и зм ерителем .

 

 

 

 

Ш кал ы изм ери телей у обоих видов во л ьтм етр о в п р о г р а д у и р о в а ­

ны

в действую щ их

зн а ч е н и я х

с и н у со и д ал ьн о го н а п р я ж е н и я .

 

Н а осн ован и и и зл о ж е н н ы х общ их свед ен и й о л а м п о в ы х во л ьтм ет ­

рах

м ож но -сделать

вы вод, что

они

о б л ад аю т вы сокой

ч у в с т в и т е л ь ­

ностью ,

доп ускаю т

и зм ер ен и е

н ап р я ж е н и й

в

ш и р о к о м д и а п а зо н е

частот. В ходное.соп ротивлен и е во л ьтм етр о в д о сти гает б о л ь ш и х зн а -

130