O električnim i radiotehničkim mjerenjima. Princip rada temelji se na međudjelovanju magnetskih polja nepokretnih i pokretnih zavojnica kroz koje teku mjerene struje. elektromagnetski sustav

Priznao

Ministarstvo komunikacija SSSR-akao udžbenik za komunikacijsko tehničke školespecijalnosti 0701, 0706

MOSKVSKA "KOMUNIKACIJA" 1980

Kushnir F.V. Radiotehnička mjerenja: Udžbenik za komunikacijske tehničke škole. Moskva: Komunikacija, 1980. - 176 str.

Iznesene su osnove radiotehničkih mjerenja. Razmatraju se principi i metode mjerenja radiotehničkih veličina koje karakteriziraju parametre signala, sustava i uređaja radijske komunikacije i radiodifuzije u cijelom primjenjivom frekvencijskom području. Daje informacije o izgradnji blok dijagrami mjerni instrumenti, pogreške i načini njihovog uvažavanja i smanjenja njihovog utjecaja. Posebna pažnja posvećena je digitalnim uređajima i onima izrađenim na mikro krugovima. Pružene su kratke osnovne informacije o mnogim mjernim instrumentima.

Namijenjeno učenicima komunikacijskih tehničkih škola koji studiraju u specijalnostima "Radiokomunikacije i radiodifuzija", "Televizijska oprema i radiorelejne komunikacije".

Uvod
B.1. Namjena i značajke radiotehničkih mjerenja
B.2. Sadržaj i ciljevi predmeta
B.3. Osnovni mjeriteljski pojmovi
B.4. Pogreške mjerenja
B.5. Klasifikacija radijskih mjernih instrumenata
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 1: Mjerenje struje i napona
1.1. Osnovni odnosi
1.2. Mjerenje struje
Opće informacije
Termički ampermetri
Ispravljački ampermetri
Mjerenje velike struje
Indirektna mjerenja struje
1.3. Mjerenje napona
Opće informacije
Elektronički voltmetri AC napon
Pulsni voltmetri
Elektronički voltmetri Istosmjerni napon
Digitalni voltmetri
Greška mjerenja
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 2. Generatori mjernih signala
2.1. Svrha. Klasifikacija. Osnovni tehnički zahtjevi
2.2. Generatori signala niske frekvencije
2.3. Generatori signala visoke frekvencije
2.4. Generatori impulsnih signala
2.5. Generatori signala šuma
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 3. Elektronički osciloskopi
3.1. Svrha. Klasifikacija. Osnovni tehnički zahtjevi
3.2. Dobivanje oscilograma. Skeniranje slike
3.3. Blok dijagram osciloskopa
3.4. Pulsni osciloskopi
3.5. Mjerenje amplitudno-frekvencijskih karakteristika
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 4. Mjerni parametri komponenti krugova s ​​lumpiranom konstantom
4.1. Osnovni odnosi
4.2. Metoda mosta za mjerenje parametara
4.3. Metoda rezonancije mjerenja
4.4. Mjerenje otpora uzemljenja
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 5. Mjerni parametri elemenata i putanja s raspodijeljenim konstantama
5.1. Osnovni pojmovi i odnosi
5.2. Mjerna linija
5.3. Mjerenje omjera stojnog vala napona
5.4. Mjerenje otpora opterećenja
5 5. Pojam automatskih mjernih instrumenata za mjerenje VSWR

Poglavlje 6. Mjerenje snage
6.1. Osnovni odnosi i metode mjerenja
6.2. Mjerenje apsorbirane snage
6.3. Mjerenje prenesene snage
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 7. Mjerenje frekvencije i vremenskih intervala
7.1. Opće informacije. Metode mjerenja
7.2. Metoda usporedbe
7.3. Diskretna metoda brojanja
7.4. Metoda rezonancije
7.5. Pojam mjera frekvencije i vremena
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 8: Mjerenje faznog pomaka
8.1. Osnovne informacije. Metode mjerenja
8.2. Oscilografska metoda
8.3. Metoda kompenzacije
8.4. Metoda pretvaranja faznog pomaka u strujne impulse
8.5. Metoda detektora faze
8.6. Diskretna metoda brojanja
8.7. Mjerenje faznog pomaka pretvorbe frekvencije
8.8. Koncept mjernog grupnog vremena kašnjenja
8.9. Pokretači faze
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 9. Mjerenje nelinearna distorzija
9.1. Definicije. Metode mjerenja
9.2. Harmonijska metoda
9.3. Metoda kombinacije
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 10. Mjerni parametri moduliranih signala
10.1. Opće informacije
10.2. Mjerenje parametara amplitudno moduliranog signala
10.3. Mjerenje parametara frekvencijski moduliranog signala
10.4. Mjerni parametri impulsno moduliranog signala
Sigurnosna pitanja

Poglavlje 11. Mjerenje jakosti elektromagnetskog polja i radijskih smetnji
11.1. Osnovni odnosi
11.2. Mjerni prijemnici i mjerači jakosti polja
11.3. Mjerači radio smetnji
Sigurnosna pitanja
Reference

UVOD

DVO. NAMJENA I ZNAČAJKE RADIOTEHNIČKIH MJERENJA
Mjerenje je fizikalni pokus, rezultatom kojeg se nalazi numerička vrijednost fizikalne veličine koja se mjeri. Mjerenja su najvažnija faza u djelovanju radnika u svim granama znanosti i tehnike. Mjerna oprema je glavna oprema svih istraživačkih instituta, laboratorija, sastavni dio opreme bilo kojeg tehnološki proces, glavni nosivost umjetni sateliti Zemljine i svemirske postaje. Stupanj razvoja mjerne tehnike jedan je od najvažniji pokazatelji znanstveni i tehnološki napredak.

Mjerenja također igraju odlučujuću ulogu u komunikacijskoj tehnologiji. Rad bilo kojeg radiokomunikacijskog, radiodifuzijskog i televizijskog sustava nemoguć je bez stalnih informacija o načinima rada uređaja, parametrima signala i uvjetima za njihov prijenos ili prijem. Ove informacije se dobivaju kao rezultat mjerenja odgovarajućih veličina.

Preventivni ili hitni popravci radijske opreme i otklanjanje kvarova također su nemogući bez mjerenja. U te svrhe mjere se električni parametri elemenata (kondenzatori, otpornici i sl.), provjeravaju se načini rada blokova, komponenti i cijele instalacije te uzimaju različite karakteristike. Dobivene kvantitativne vrijednosti izmjerenih vrijednosti uspoređuju se s onima danima u opisima, specifikacijama i dijagramima, utvrđuje se uzrok i mjesto kvara te se isti otklanja.

Proizvodnju radijske opreme, a posebno njezin razvoj prate kontinuirana mjerenja, budući da izračunata shema uvijek treba praktičnu provjeru, a njezine elemente potrebno je prilagoditi u skladu s tim. Primopredajna ispitivanja raznih radiotehničkih objekata uglavnom predstavljaju pažljivo obavljena mjerenja.

Mjerenja se provode posebnim tehnička sredstva dizajnirani za tu svrhu, koji se nazivaju mjerni instrumenti.

U radio komunikacijama, radiodifuziji i televizijskoj tehnici sve vrste mjerenja mogu se podijeliti na mjerenja:
- parametri signala - struja, napon, snaga, frekvencija, modulacija, oblik, fazni pomak, odnos signal/šum, jakost elektromagnetskog polja; parametri radiotehničkih uređaja - pojačanje, prigušenje, refleksija, usklađivanje, izobličenje signala, ulazni (izlazni) otpor;
- karakteristike komponenti i opreme - frekvencija, amplituda, modulacija, vrijeme;
- parametri elemenata - otpori otpornika, kapaciteti kondenzatora, induktiviteti i međusobni induktiviteti jednostrukih i spregnutih induktora i transformatora, impedancije dvopolnih mreža i ovjera mjernih instrumenata.

Mjerenja nekih od navedenih veličina nalaze se u sklopu električnih mjerenja, ali se tamo izvode na istosmjernoj struji ili struji mrežne frekvencije (50 ili 400 Hz). Radiotehnička mjerenja izvode se na izmjeničnoj struji u cijelom frekvencijskom području koje se koristi u radiotehnici, tj. od frakcija terca do desetaka gigaherca.

Široko frekvencijsko područje, velike granice mjerenih vrijednosti i različiti uvjeti pod kojima se mjerenja karakteristična su obilježja radiotehničkih mjerenja. Zbog ovih svojstava koriste se razne metode te metode mjerenja i značajan broj različitih mjernih instrumenata.

Mjerenja, bez obzira gdje i tko ih izvodi, uvijek moraju biti pouzdana, a njihovi rezultati usporedivi. Jedinstvo mjerenja i ujednačenost mjernih instrumenata u zemlji osigurava Mjeriteljska služba SSSR-a. Ministarstvo komunikacija SSSR-a, kao i druga ministarstva, ima odjelnu mjeriteljsku službu. Glavni zadaci poduzeća i organizacija u mjeriteljskoj potpori određeni su naredbama ministra komunikacija SSSR-a.

Mjeriteljsku službu SSSR-a vodi Državni komitet za standarde SSSR-a. Podređeni su mu istraživački instituti i mreža republičkih i regionalnih državnih nadzornih laboratorija. Utemeljitelj domaće mjeriteljske službe bio je veliki ruski znanstvenik Dmitrij Ivanovič Mendeljejev. Godine 1893. vodio je i do kraja života vodio Glavnu komoru za utege i mjere, organiziranu na njegovu inicijativu - sada znanstvenu i proizvodnu udrugu „Svesavezni znanstveno-istraživački institut za mjeriteljstvo nazvan po. D. I. Mendeljejev" (VNIIM), Lenjingrad.

Industrija proizvodi veliki broj prvoklasnih radijskih mjernih instrumenata kako bi zadovoljila rastuće potrebe industrije komunikacija i drugih područja nacionalnog gospodarstva za preciznim mjerenjima. Ovi instrumenti se široko koriste poluvodički uređaji, mikrosklopovi i integrirani krugovi, nova načela projektiranja. Na temelju toga intenzivno se obnavlja flota radiomjerne opreme opće namjene. Međutim, veliki broj uređaja koji su povučeni iz proizvodnje još uvijek je dugo vremena bit će u pogonu.

Glavni pravci razvoja radijske mjerne opreme za Jedinstvenu automatiziranu komunikacijsku mrežu SSSR-a, radiodifuziju i televiziju trenutno su: automatizacija i ubrzanje mjernih procesa uz istodobno povećanje točnosti; izvođenje mjerenja bez prekida komunikacije ili radio prijenosa televizijski programi; poboljšanje tehničkih i pogonskih karakteristika uređaja uvođenjem novih baza elemenata i povećanje njihove pouzdanosti. Implementacijom ovih područja osigurava se povećanje učinkovitosti i kvalitete mjerenja, a ujedno i učinkovitost i kvaliteta radijskih komunikacija, radiodifuzije i televizije.

Kushnir F.V. Radiotehnička mjerenja. Izdavačka kuća "Svyaz", Moskva, 1980

Stranica 1

Radiotehnička mjerenja također se vrlo široko koriste u raznim sektorima nacionalnog gospodarstva. Neelektrične veličine, kao što su tlak, vlažnost, temperatura, linearna izduženja, mehaničke vibracije, brzina i druge, mogu se posebnim senzorima pretvoriti u električne i ocijeniti metodama i instrumentima električnih i radiotehničkih mjerenja.  

Radiotehnička mjerenja pokrivaju područje električnih mjerenja, a uz to uključuju i sve vrste specijalnih radijskih mjerenja.  

Radiotehnička mjerenja također se koriste za procjenu neelektričnih veličina. Takve veličine kao što su tlak, temperatura, vlažnost, mehaničke vibracije, linearna izduženja pri zagrijavanju itd. mogu se pomoću posebnih senzora pretvoriti u električne i procijeniti pomoću instrumenata i metoda električnih i radiotehničkih mjerenja. Svrha mjerenja je dobivanje brojčane vrijednosti mjerene veličine.  

Predmet radiotehnička mjerenja, sukladno programu, obuhvaća sljedeće cjeline: temeljni mjeriteljski pojmovi; kratka informacija o pogreškama mjerenja, načinima njihovog uvažavanja i smanjenja utjecaja na rezultate mjerenja; mjerenje struje, napona i snage u širokom frekvencijskom rasponu; proučavanje generatora mjernih signala; elektronički osciloskopi; mjerenje faznog pomaka, frekvencije i vremenskih intervala; mjerenje parametara modulacije, nelinearna izobličenja; mjerenja u radijskim krugovima s grupiranim i raspodijeljenim parametrima; mjerenje jakosti elektromagnetskog polja i radio smetnji.  

Značajke radiotehničkih mjerenja napona i struja.  

U radiotehničkim mjerenjima često se susreću sustavne pogreške koje se mijenjaju tijekom vremena. Dakle, visokoosjetljive uređaje karakterizira sustavna pogreška uzrokovana redovitom interferencijom u obliku impulsnog ili kvaziharmonijskog signala induciranog na ulazni sklopovi uređaj. Kako bi se smanjila razina smetnji, poduzimaju se konstruktivne mjere: ulazni krugovi su oklopljeni, a točka uzemljenja je racionalno odabrana. Opća metoda za smanjenje utjecaja periodičnih smetnji je prosječna vrijednost rezultata mjerenja u određenom vremenskom intervalu. Usrednjavanje se postiže na dva načina, koja se često koriste zajedno: predfiltriranje ulazni signal te provođenje višestrukih mjerenja s naknadnim izračunom aritmetičke sredine.  

Za radiotehnička mjerenja u audio, nisko i vrlo niske frekvencije Uglavnom se koriste C-oscilatori koji na ovim frekvencijama imaju značajne prednosti u odnosu na LC-oscilatore. To je zbog činjenice da elementi oscilatorni krugovi LC generatori za audio frekvencije su previše glomazni (prvenstveno induktori), a njihovi parametri su nestabilni pri promjenama temperature, što određuje nisku stabilnost frekvencije generiranih signala. Osim toga, frekvencija LC oscilatora u raspon zvuka teško obnoviti.  

U uobičajenim radiotehničkim mjerenjima koja se provode u laboratorijskim uvjetima, pretpostavlja se da je Tm 292 K (približna sobna temperatura 19 C), a omjer Tsh in / 292 naziva se šumni broj.  

Prilikom izvođenja električnih i radiotehničkih mjerenja, uobičajeno je na instrumentima označiti znak neuzemljene žice u odnosu na zemlju; dakle, ovdje vrijedi suprotno pravilo znakova.  

Uvođenje radiomjerne tehnologije koincidira s početkom razvoja radiokomunikacijskih sustava i radioelektronike.  

Široka uporaba radiotehničkih mjerenja u raznim područjima radiotehnike povlači za sobom pojavu novih mjernih metoda i posebnih mjernih instrumenata. Najspecifičnija mjerenja su na ultravisokim frekvencijama, što se objašnjava značajkama dizajna oscilatornih sustava i vodova za prijenos energije u ovom rasponu.  

Stupanj točnosti radiotehničkih mjerenja, kao i električnih, određen je greškom, odnosno greškom mjerenja.  

Iznesene su osnove radiotehničkih mjerenja. Razmatraju se principi i metode mjerenja radiotehničkih veličina koje karakteriziraju parametre signala, sustava i uređaja radijske komunikacije i radiodifuzije u cijelom primjenjivom frekvencijskom području. Daju se informacije o konstrukciji blok dijagrama mjernih instrumenata, pogreškama i načinima njihovog uzimanja u obzir i smanjenja njihovog utjecaja. Posebna pažnja posvećena je digitalnim uređajima i onima izrađenim na mikro krugovima. Pružene su kratke osnovne informacije o mnogim mjernim instrumentima.  

Osnovni parametri mjernih instrumenata

Svaki mjerni uređaj mora imati određene parametre koji bi osigurali točnije rezultate mjerenja. Najviše opći parametri mjerni instrumenti uključuju:

Osjetljivost je omjer promjene signala na izlazu uređaja i promjene izmjerene vrijednosti koja ju je uzrokovala.

Prag osjetljivosti je minimalna vrijednost izmjerene vrijednosti na ulazu uređaja pri kojoj se ona još može očitati.

Raspon amplitude – minimalni i maksimalna vrijednost izmjerena količina, izmjerena sa zadanom točnošću.

Ulazni otpor je otpor između priključaka uređaja na koji je spojen mjerni objekt. Ovaj parametar je važan za voltmetre, osciloskope i druge uređaje koji prilikom mjerenja stvaraju dodatno opterećenje za krug koji se proučava. Za generatore, ovaj parametar se naziva izlazna impedancija.

Točnost mjerenja je parametar koji odražava blizinu rezultata mjerenja stvarnoj vrijednosti izmjerene vrijednosti.

Performanse - vrijeme koje je potrebno da se očitanja instrumenta usklade.

Vrsta jednadžbe ljestvice - najprikladnija je ljestvica s linearnom ovisnošću,

Mjerenje bilo koje fizičke veličine sastoji se u određivanju njezine vrijednosti pomoću posebnih tehničkih sredstava usporedbom s određenom vrijednošću te veličine, uzete kao jedinice.

Sva sredstva koja se neposredno koriste u mjerenju nazivaju se mjerna oprema i dijele se prema prirodi sudjelovanja u procesu mjerenja u tri skupine: mjere, mjerni instrumenti i mjerni uređaji. Mjere i mjerni instrumenti dijele se na ogledne i radne.

Modelne mjere i mjerni instrumenti služe za reprodukciju i umjeravanje različitih mjera i mjernih instrumenata. One ogledne mjere i mjerni instrumenti koji su dizajnirani za implementaciju i pohranjivanje mjernih jedinica veličina s najvećom točnošću koja se može postići u određenom stanju tehnologije nazivaju se etalonima.

Radne mjere i mjerni instrumenti služe za praktična mjerenja i dijele se na laboratorijske i tehničke. Laboratorijske mjere i mjerni instrumenti viši su od tehničkih, jer se pri njihovoj uporabi točnost mjerenja uzima u obzir pomoću korekcijskih tablica ili formula.

U svojim praktičnim aktivnostima, radiomehaničar koristi električna i radiotehnička mjerenja za provjeru, podešavanje, konfiguraciju i popravak kućanske radio i televizijske opreme. Pri traženju jednostavnih kvarova često se ograničavaju na mjerenje napona, struja i otpora. Za pronalaženje složenih kvarova, kao i za konfiguriranje i podešavanje radio-televizijske opreme, koriste se složenija mjerenja.

Mjeriteljska pouzdanost je parametar koji ovisi o implicitnim kvarovima uređaja povezanim s parametrima koji tijekom vremena napuštaju granice tolerancije.

Jedinice fizikalnih veličina

U našoj zemlji 1. siječnja 1982. godine stupio je na snagu GOST 8.417-81 GSI. Jedinice fizičkih veličina, koje predviđaju prijelaz na obveznu upotrebu jedinica Međunarodni sustav(SI), koji daje osnovu za unificiranje jedinica fizikalnih veličina u cijelom svijetu. Osnovne jedinice ovog sustava su: duljina (metar), masa (kilogram), vrijeme (sekunda), električna struja (amper), termodinamička temperatura (kelvin), količina tvari (mol) i jakost svjetlosti (kandela).

Uz osnovne SI jedinice koriste se njihove izvedenice, kao i decimalne višekratnike (10, 100, ... puta više) i manjekratnike (10, 100, ... puta manje) jedinice. Evo naziva nekih osnovnih i izvedenih jedinica: električna struja- amper (A), električni napon- volt (V), električna energija- vat (W), električni otpor- ohm (Ohm), električna vodljivost - Siemens (Sm), električni kapacitet - farad (F), induktivitet - Henry (H), frekvencija - hertz (Hz), vrijeme - sekunda (s).

Nazivi i oznake decimalnih višekratnika i podumnožnika tvore se dodavanjem sljedećih prefiksa:

Atto (a) 10 -18, femto (f) 10 -15, piko (p) 10 -12, nano (n) 10 -9, mikro (mk) 10 -6, mili (m) 10 -3, centi ( s) 10 -2, deci (d) 10 -1, deca (da) 10, hekto (g) 10 2, kilogram (k) 10 3, mega (M) 10 6, giga (G) 10 9, tera ( T) 10 12 .

Pogreške mjerenja

Svrha mjerenja je dobivanje brojčane vrijednosti izmjerene veličine i procjena dopuštene pogreške. Greška; neizbježna čak i uz najpažljivija mjerenja. Stoga je nemoguće dobiti pravu vrijednost izmjerene veličine.

Za određivanje pogrešaka mjerenja umjesto stvarne vrijednosti koristi se stvarna A D vrijednost mjerene veličine koja se utvrđuje standardnim uređajem ili kao aritmetička sredina A avg rezultata velikog broja n mjerenja:

Apsolutna pogreška mjerenja ΔA je razlika između rezultata mjerenja A i stvarne vrijednosti mjerene veličine A D: AΔ = A - A D.

Apsolutna pogreška suprotnog predznaka, koja se naziva korekcija, koristi se pri radu s laboratorijskim instrumentima.

Korištenje apsolutne pogreške za procjenu točnosti mjerenja je nezgodno, budući da ona nije ista na različitim granicama mjerenja. Stoga se apsolutna pogreška uspoređuje s jednom od dobivenih vrijednosti mjerene veličine, odnosno utvrđuje se relativna pogreška.

Postoji stvarna relativna pogreška Y D %, koja se definira kao omjer apsolutne pogreške i stvarne vrijednosti izmjerene veličine:

Y D = (ΔA/A D) 100, a smanjena relativna pogreška Y D %, koja je definirana kao omjer apsolutne pogreške prema najvećoj mogućoj vrijednosti mjerene veličine A pr, odnosno prema gornjoj granici mjerenja:

Y pr = (ΔA/A pr) ∙ 100

Ako se koriste instrumenti s više raspona, tada je potrebno odabrati granicu mjerenja na kojoj su odstupanja kazaljke indikatora bliže kraju ljestvice. U ovom slučaju, stvarna greška je blizu zadane. Kada se kazaljka postavi na početak ljestvice, stvarna pogreška naglo raste, dok smanjena pogreška ostaje nepromijenjena.

Točnost mjernih instrumenata ocjenjuje se po najveća vrijednost dopuštena pogreška, koja je naznačena na ljestvici iu putovnici instrumenta u obliku apsolutnih, stvarnih ili smanjenih pogrešaka. Za električne mjerne instrumente najveća smanjena pogreška određuje njihov razred točnosti. Utvrđeno je devet razreda točnosti: 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0.

Radiomjerni instrumenti nemaju klasu točnosti, jer neki od njih nemaju pokazivač brojčanika, a tamo gdje ga ima, na njegova očitanja utječu elektronički sklop s kojim se koristi. Za ocjenu točnosti radiomjernih instrumenata koriste se apsolutne i relativne pogreške.

Apsolutna pogreška uređaja označena je kao jedna vrijednost (na primjer, ±1 Hz - frekvencijski pomak generatora tijekom fluktuacija mreže) ili kao zbroj dviju vrijednosti, od kojih jedna ovisi, a druga ne ovisi o izmjerenu vrijednost (na primjer, 0,1 F + 4, Hz, je pogreška u postavljanju frekvencije ponavljanja impulsa generatora).

Relativna pogreška uređaja označena je kao postotak za jednu vrijednost (na primjer, ±6%, - pogreška voltmetra pri mjerenju izmjeničnog napona) ili kao zbroj dviju vrijednosti, od kojih prva određuje pogrešku za velike izmjerene vrijednosti, a drugi za male (npr. 1 + 6R ,%, je pogreška univerzalnog mosta pri mjerenju otpora).

Ovisno o uvjetima mjerenja, apsolutne i relativne pogreške mogu biti osnovne i dodatne. Glavna je greška uređaja, koji radi u normalnim uvjetima (temperatura, vlaga, tlak). Glavna pogreška ovisi o značajkama dizajna uređaja, kvaliteti njegove izrade, točnosti kalibracije ljestvice itd. Dodatna pogreška je pogreška rada uređaja u uvjetima koji nisu normalni. Vrijednost dodatne pogreške prikazuje se kao zbroj glavne pogreške ili faktor korekcije rezultata mjerenja.

Ovisno o razlozima nastanka pogreške se dijele na sustavne i slučajne. Prvi su uzrokovani netočnom kalibracijom ljestvica instrumenata, njihovim kvarom te utjecajem mehaničkih, toplinskih ili drugih čimbenika. Ove greške se ponavljaju u sljedećim mjerenjima; mogu se otkriti i eliminirati prilikom obrade rezultata mjerenja. Slučajne pogreške nastaju iz mnogo razloga koji se ne mogu uzeti u obzir (na primjer, nepravilne fluktuacije napona izvora napajanja, slučajne promjene vanjskih uvjeta itd.).

Kod ponovljenih mjerenja slučajne pogreške se pokazuju različitima i po vrijednosti i po predznaku. Da bi se smanjio utjecaj slučajnih pogrešaka na rezultat mjerenja, potrebno je ponoviti mjerenja n puta, izračunati aritmetičku sredinu rezultata mjerenja A avg i prihvatiti je kao stvarnu vrijednost. Za procjenu utjecaja slučajne pogreške upotrijebite srednju kvadratnu pogrešku o koja se izračunava pomoću formule

Što je manja srednja kvadratna pogreška, to je mjerenje točnije i manji je utjecaj slučajne pogreške na rezultat mjerenja.

Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova

visoko stručno obrazovanje

Čuvaško državno sveučilište nazvano po I.N. Uljanova

Fakultet radiotehnike i elektronike

Odjel za PC i C

Laboratorijski rad br.2,3

Mjerenje električnih i radijskih parametara

KRUGOVI PREMOSNOM METODOM

Izvršio: student grupe RTE-11-10

Ivanov A.O.

Provjerio: Kazakov V.D.

Čeboksari 2012

laboratorij 2

MJERENJE ELEKTROTEHNIČKIH I RADIOTEHNIČKIH PARAMETARA

KRUGOVI PREMOSNOM METODOM

Svrha rada: upoznavanje s mosnom metodom mjerenja djelatnog otpora , induktivnost L, kontejneri S, faktor kvalitete zavojnice i oscilatornih krugova Q i tangens dielektričnog gubitka
, proučavanje principa rada uređaja baziranih na mosnim sklopovima i stjecanje vještina upravljanja tim uređajima.

Kratke teorijske informacije

Električni i radijski krugovi sastoje se od otpornika, induktora, kondenzatora i spojnih žica. Za odabir ili testiranje ovih komponenti mora se izmjeriti aktivni otpor R, induktivnost , kapacitet S. Osim toga, često se mjere gubici u kondenzatorima, faktor kvalitete zavojnica i titrajnih krugova. Gubici u kondenzatorima određeni su tangensom dielektričnih gubitaka
.

Usporedba izmjerene veličine (otpor, kapacitet, induktivitet) s referentnim etalonom pomoću mosta tijekom procesa mjerenja može se izvršiti ručno ili automatski pomoću istosmjerne ili izmjenične struje. Premosni sklopovi imaju visoku točnost, visoku osjetljivost i širok raspon vrijednosti mjerenih parametara. Na temelju premosnih metoda grade se mjerni instrumenti za mjerenje bilo koje veličine, te univerzalni analogni i digitalni instrumenti.

DC mjerni most

Most DC (slika 6) sadrži četiri otpornika spojena u zatvoren krug. Otpornici ,,,ove konture nazivaju se krakovi mosta, a spojne točke susjednih krakova nazivaju se vrhovi. Lanci koji povezuju suprotne vrhove nazivaju se dijagonalama. Dijagonalno ab sadrži izvor struje i naziva se dijagonala napajanja. Dijagonalno Sd, u kojem je uključen G indikator (galvanometar), zove se mjerna dijagonala.

.

Uvjet ravnoteže istosmjernog mosta formuliran je na sljedeći način: da bi most bio uravnotežen, umnošci otpora suprotnih krakova mosta moraju biti jednaki. Ako otpor jednog od krakova mosta (npr ) je nepoznat, dakle, nakon što je most uravnotežio odabirom otpora krakova mosta ,I , nalazimo ga iz uvjeta ravnoteže
.

U ravnotežnom stanju mosta, struja kroz galvanometar je jednaka nuli i, prema tome, fluktuacije u naponu napajanja i otporu galvanometra ne utječu na rezultat mjerenja. Stoga je glavna pogreška uravnoteženog mosta određena osjetljivošću galvanometra i kruga, pogreškom otpora kraka, kao i otporom žica i kontakata.

U knjizi se obrađuju osnovne metode mjerenja elektrotehničkih i radiotehničkih veličina na istosmjernu i izmjeničnu struju u širokom rasponu frekvencija. Opisano mjerni krugovi, dani su njihovi principi izgradnje i tehničke specifikacije najrašireniji mjerni instrumenti. Daju se primjeri izračuna kako bi se olakšala asimilacija materijala. Udžbenik se može koristiti kada stručno osposobljavanje radnika u proizvodnji.

Osnovne definicije. Značajke i metode mjerenja.
Kvalitativno zajedničko svojstvo mnogih fizičkih objekata (fizičkih sustava, njihovih stanja, procesa koji se u njima odvijaju) naziva se fizikalna veličina. U elektrotehnici i radiotehnici fizikalne veličine su električni napon, struja, snaga, energija, kao i električni otpor, električni kapacitet, induktivitet i frekvencija.

Fizička veličina može imati različita značenja. Kao mjerna jedinica fizikalne veličine uzima se određena vrijednost. U pravilu je ova vrijednost jedna

Mjerenje dane fizikalne veličine je eksperimentalno određivanje njezine vrijednosti. Kvantitativni rezultat, tj. rezultat mjerenja dobiva se usporedbom pronađene vrijednosti fizikalne veličine s njezinom mjernom jedinicom.

SADRŽAJ
Uvod
Prvo poglavlje. Opće informacije o mjerenjima
§1. Osnovne definicije. Značajke i metode mjerenja
§2. Fizikalne veličine i njihove mjerne jedinice
§3. Pogreške mjerenja
§4. Sustav klasifikacije i označavanja mjernih instrumenata
Drugo poglavlje. Elektromehanički mjerni instrumenti
§5. Opće informacije
§6. Uređaji magnetoelektričnog sustava
§7. Uređaji elektromagnetskog sustava
§8. Uređaji elektro-, ferodinamičkih i indukcijskih sustava
§9. Uređaji elektrostatskog sustava
Treće poglavlje. Mjerenje istosmjerne struje i napona
§10. Mjerenje istosmjerne struje magnetoelektričnim uređajem
§11. Mjerenje istosmjerne struje elektroničkim mikroampermetrom
§12. Mjerenje istosmjernog napona magnetoelektričnim uređajem
§13. Mjerenje istosmjernog napona elektroničkim uređajima
Četvrto poglavlje. Mjerenje AC i napon
§14. Opće informacije
§15. Uređaji termoelektričnog sustava
§16. Uređaji ispravljačkog sustava
§17. Ampermetri i voltmetri ispravljačkog sustava
§18. Kombinirani instrumenti
§19. Elektronički voltmetri
§20. Digitalni voltmetri
Peto poglavlje. Mjerenje parametara električnih elemenata radijski sklopovi
§21. Opće informacije
§22. Ohmmetri s izravnim očitavanjem
§23. Voltmetarsko - ampermetarska metoda
§24. Metoda mosta
§25. Metoda rezonancije
Šesto poglavlje. Mjerenje parametara dioda, tranzistora i vakuumske cijevi
§26. Mjerenje parametara diode
§27. Mjerenje parametara bipolarni tranzistori
§28. Mjerenje parametara tranzistori s efektom polja
§29. Ispitivanje vakuumskom cijevi
Sedmo poglavlje. Mjerni generatori
§30. Opće informacije
§31. Generatori niskofrekventnih signala
§32. Visokofrekventni generatori signala
§33. Generatori mikrovalnog signala
§34. Generatori impulsnih signala
Osmo poglavlje. Elektronički osciloskopi
§35. Opće informacije
§36. Katodna cijev
§37. Pregledi osciloskopa
§38. Generatori ramp napona
§39. Kontrolni kanali
§40. Mjerenje napona i vremenskih intervala
Deveto poglavlje. Mjerenje frekvencije
§41. Opće informacije
§42. Oscilografska metoda usporedbe frekvencija
§43. Usporedba frekvencija na temelju nula otkucaja
§44. Metoda mjerenja rezonantne frekvencije
§45. Analogni mjerači frekvencije s izravnim očitavanjem
§46. Izravni pokazni elektronički brojači frekvencija
Deseto poglavlje. Mjerenje parametara moduliranih oscilacija i spektra
§47. Mjerni parametri moduliranih oscilacija
§48. Istraživanje spektra
§49. Mjerenje harmonijskog izobličenja
Jedanaesto poglavlje. Mjerenja u krugovima s distribuiranom konstantom
§50. Mjerne linije
§51. Mjerenje snage
Književnost.