Основы электрорадиоизмерений. Арсёнов А.В - 36 стр.

UptoLike

36
(выходное) R
Г
<< R
ЭК
. Частота генератора устанавливается равной частоте
измеряемой цепи , а напряжение - близким к U
Х
или предельному значению
шкалы , на которой находится значение U
Х
. В этом случае
δ
= (U
2
- U
1
)/U
1
,
где U
1
- показание вольтметра при замкнутом положении переключателя, а
U
2
- при разомкнутом . В общем случае R
ВХ
имеет сложную зависимость от
напряжения, температуры окружающей среды и параметров преобразовате-
лей ЭВ, поэтому учесть δ очень сложно. Для выполнения высокоточных из-
мерений, особенно в цепях с R
ЭК
> 1000 Ом, погрешность
δ
следует опреде-
лить экспериментально.
Входная емкость изменяет параметры измеряемой цепи . При измерениях
высокочастотных напряжений необходимо применять приборы с малой
входной емкостью (от нескольких единиц до десятков пФ ).
При выборе вольтметра и измерениях следует иметь в виду, что : 1) диа-
пазон частот измеряемых напряжений ограничивается сверху и снизу ; 2) вы-
сокочувствительные вольтметры из-за усилителей переменного тока имеют
суженный диапазон рабочих частот; 3) частота измеряемого синусоидального
напряжения должна находиться в пределах рабочей области измеряемых час-
тот и желательно у верхней границы ее; 4) приведенная основная погреш -
ность вольтметра может значительно изменяться в зависимости от частоты и
значения измеряемого напряжения. При необходимости измерения несину -
соидальных напряжений частота измеряемого напряжения должна быть в 3-5
раз ниже верхней рабочей границы частоты прибора , чтобы учесть напряже-
ния 3-5-й гармоник измеряемого напряжения.
При выборе вольтметра для измерения импульсных напряжений необ -
ходимо обращать внимание на допустимые значения скважности , минималь-
ных и максимальных длительностей импульсов , измеряемых прибором .
Входная цепь ЭВ на высоких частотах представляет собой колебатель -
ный контур, в котором возможен резонанс на частоте f
0
. При этом измеряе-
мое напряжение U
Х
с частотой f
Х
может увеличиться или уменьшиться до
значения U'
Х
в зависимости от соотношения частот f
Х
/f
0
. При этом относи -
тельная частотная погрешность
f
δ
увеличивается с приближением значения
f
Х
к значению f
0
и равна
f
δ
= U/U
Х
=(U'
Х
- U
Х
)/U
Х
= 1/{(f
0
/f
Х
)
2
- 1}.
В описаниях некоторых вольтметров имеются графики
f
δ
= ϕ(f
Х
), с по -
мощью которых можно учесть величину частотной погрешности . Дополни -
тельные частотные погрешности измерения вносят активное сопротивление и
индуктивность соединительных проводов . Это особенно, проявляется при
частотах измеряемого напряжения выше 0,1 - 0,3 МГц. Воздействие выража-
ется в понижении резонансной частоты f
0
и изменениях входного сопротив-
ления прибора и коэффициента передачи напряжения, что приводит к нера -
венству напряжения на входе и выходе соединительных проводов . При длине
соединительных проводов , в 100 раз превышающей длину волны , эту по -
грешность можно не учитывать.
                                           36

(в ы ходное) RГ << RЭ К . Ч астота генератора у станав ли в ается рав ной частоте
и зм еряем ой цепи , а напряж ени е - б ли зки м к UХ и ли предельном у значени ю
ш калы , на которой находи тся значени е UХ . В этом слу чае δ ′ = (U2 - U1)/U1,
где U1 - показани е в ольтм етра при зам кну том полож ени и переклю чателя, а
U2 - при разом кну том . В об щ ем слу чае RВ Х и м еет слож ну ю зав и си м ость от
напряж ени я, тем перату ры окруж аю щ ей среды и парам етров преоб разов ате-
лей Э В , поэтом у у честь δ очень слож но. Дляв ы полнени яв ы сокоточны х и з-
м ерени й , особ енно в цепях сRЭ К > 1000 О м , погреш ность δ ′ следу ет опреде-
ли ть экспери м ентально.
      В ходнаяем костьи зм еняет парам етры и зм еряем ой цепи . П ри и зм ерени ях
в ы сокочастотны х напряж ени й необ ходи м о при м енять при б оры с м алой
в ходной ем костью (от нескольки х еди ни ц до десятков пФ ).
      П ри в ы б орев ольтм етраи и зм ерени ях следу ет и м еть в в и ду , что: 1) ди а-
пазон частот и зм еряем ы х напряж ени й ограни чи в аетсясв ерху и сни зу ; 2) в ы -
сокочу в ств и тельны е в ольтм етры и з-за у си ли телей перем енного тока и м ею т
су ж енны й ди апазон раб очи х частот; 3) частотаи зм еряем ого си ну сои дального
напряж ени ядолж нанаходи тьсяв пределах раб очей об ласти и зм еряем ы х час-
тот и ж елательно у в ерхней грани цы ее; 4) при в еденная основ ная погреш -
ность в ольтм етрам ож ет значи тельно и зм енятьсяв зав и си м ости от частоты и
значени я и зм еряем ого напряж ени я. П ри необ ходи м ости и зм ерени я неси ну -
сои дальны х напряж ени й частотаи зм еряем ого напряж ени ядолж наб ы тьв 3-5
раз ни ж ев ерхней раб очей грани цы частоты при б ора, чтоб ы у честь напряж е-
ни я3-5-й гарм они ки зм еряем ого напряж ени я.
      П ри в ы б оре в ольтм етра для и зм ерени я и м пу льсны х напряж ени й необ -
ходи м о об ращ ать в ни м ани енадопу сти м ы езначени яскв аж ности , м и ни м аль-
ны х и м акси м альны х дли тельностей и м пу льсов , и зм еряем ы х при б ором .
      В ходная цепь Э В на в ы соки х частотах представ ляет соб ой колеб атель-
ны й конту р, в котором в озм ож ен резонанс на частоте f0. П ри этом и зм еряе-
м ое напряж ени е UХ с частотой fХ м ож ет у в ели чи ться и ли у м еньш и ться до
значени я U'Х в зав и си м ости от соотнош ени я частот fХ /f0. П ри этом относи -
тельнаячастотнаяпогреш ность δ ′f у в ели чи в аетсяс при б ли ж ени ем значени я
fХ кзначени ю f0 и рав на δ ′f = ∆U/UХ =(U'Х - UХ )/UХ = 1/{(f0/fХ )2 - 1}.
      В опи сани ях некоторы х в ольтм етров и м ею тся граф и ки δ ′f = ϕ(fХ ), с по-
м ощ ью которы х м ож но у честь в ели чи ну частотной погреш ности . Дополни -
тельны ечастотны епогреш ности и зм ерени яв носят акти в ноесопроти в лени еи
и нду кти в ность соеди ни тельны х пров одов . Э то особ енно, прояв ляется при
частотах и зм еряем ого напряж ени яв ы ш е0,1 - 0,3 М Гц. В оздей ств и ев ы раж а-
етсяв пони ж ени и резонансной частоты f0 и и зм енени ях в ходного сопроти в -
лени япри б ора и коэф ф и ци ента передачи напряж ени я, что при в оди т к нера-
в енств у напряж ени янав ходеи в ы ходесоеди ни тельны х пров одов . П ри дли не
соеди ни тельны х пров одов , в 100 раз прев ы ш аю щ ей дли ну в олны , эту по-
греш ность м ож но неу чи ты в ать.