ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ВНЕШНЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

НА ПОКАЗАНИЯ МВ

 

Снимают перемычку 4 и к клеммам 5-6 подключают МС. При этом магазин сопротивлений МС включается в линию связи МВ и эталонного калибратора. Двухполюсный переключатель 6 устанавливают в положение 1.

На магазине сопротивлений МС выставляют значение внешнего сопротивления, увеличенное на + . Величина + указывается преподавателем. Следовательно, R^¢_ВН= R_ВН+ DR_ВН. Производят поверку показаний МВ в трех точках шкалы (начальной, средней и конечной). Данные заносят в таблицу 1.

Рассчитывают абсолютные погрешности по формулам (4) и сравнивают их с погрешностями, полученными при = 5 Ом. Делают вывод о влиянии на показания МВ.

По данным протокола и таблицы 1 строят график абсолютных погрешностей МВ при = 5 Ом, и основной допускаемой абсолютной погрешности в координатах

е [мВ] – t [⁰С]: по оси абсцисс откладывают значения температуры, а по оси ординат – значения абсолютных погрешностей.

 

Таблица 1. Влияние на показания МВ

Отметка шкалы поверяемого прибора	Отсчет по эталонному калибратору	Погрешности поверяемого МВ
При увеличении показаний	При уменьшении показаний	При увеличении показаний	При уменьшении показаний
0С	мВ	мВ

Вывод: ______________________________________________________

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

 

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы:

1. Описание принципа действия и устройства пирометрического МВ.

2. Описание установки для поверки пирометрических МВ.

3. Поверка пирометрического милливольтметра.

4. Протокол поверки (выполняется на отдельной странице).

5. Влияние изменения значения внешнего сопротивления на показания пирометрического милливольтметра.

6. Ответы на контрольные вопросы.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите источники погрешностей при измерении ТЭДС

милливольтметром.

2. Как учитывается влияние температуры окружающей среды на

показания МВ?

3. Назначение корректора и арретира.

4. С какими первичными преобразователями работают МВ?

5. Для чего применяются компенсационные провода?

6. Какими метрологическими показателями определяется годность

МВ к эксплуатации?

7. Для чего предназначены противодействующие пружины в МВ?

8. Как определяется предел допускаемой вариации показаний МВ?

ПРОТОКОЛ

поверки милливольтметра типа _______, № _____класса точности____ ,

НСХ __________ с диапазоном измерения от _____ до _________⁰С.

Поверка проведена по эталонному калибратору типа _______________ ,

№__________ , класса точности ________.

Внешнее сопротивление ____________________________________ Ом.

Внутреннее сопротивление _____________________________ Ом.

 

 

Предел допускаемой основной Максимальная абсолютная

погрешности Dе_доп= ______ мВ. погрешность ________ мВ.

 

Предел допускаемой Максимальная вариация

вариации = ______ мВ. ________ мВ.

 

Вывод _____________________________________________________ .

 

 

Муза Михайловна Григорьева

 

Изучение и поверка пирометрических милливольтметров.

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Технические измерения и приборы» для студентов направления 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника Энергетического института.

 

 

Подписано к печати_____________.

Формат 60х84/16. Бумага офсетная.

Печать RISO. Усл. печ. л. 0.75. Уч.-изд. л. 0.7.

Тираж______экз. Заказ_______. Цена свободная.

Издательство ТПУ. 634050, Томск, пр. Ленина 30.

 

1.3. Динамическое сопротивление

Многие элементы электроники имеют нелинейные вольтамперные характеристики. В этом случае ток не пропорционален напряжению. И здесь нет смысла говорить о сопротивлении, так как отношениеU/Iне является постоянной величиной, независимой отU, а наоборот зависит отU. Для таких элементов, с нелинейной вольтамперной характеристикой, вводят понятие динамического или дифференциального сопротивления. Пусть нелинейная вольтамперная характеристика задана кривой, показанной на рис.1.2. Выберем на этой кривой некоторую точку А. Эта точка определяется постоянными значениями напряженияU

Аи токаI_А. Проведем касательную к точке А. При малых отклонениях токов и напряжений относительно точки А касательная хорошо аппроксимирует кривую вольтамперной характеристики. Значит, в окрестности точки А нелинейную кривую вольтамперной характеристики можно заменить линейной характеристикой, т.е. касательной. В качестве переменных здесь рассматриваются изменения (приращения) токов и напряжений относительно точки А. Это равносильно перенесения начала координат в точку А. Тогда для изменений напряжений и токов можно ввести понятие динамического или дифференциального сопротивления как отношение приращения (изменения) напряжения к приращению (изменению) тока

r = ΔU/ΔI.

Динамическое сопротивление еще называют сопротивлением переменному току. Динамическое сопротивление, как и обычное сопротивление, измеряется в Омах.

Особенность динамического сопротивления состоит в том, что оно определяется для приращений напряжений и токов в окрестности некоторой точки вольтамперной характеристики. Эта точка на вольтамперной характеристике определяет режим работы элемента по постоянному току, т.е. постоянные значения напряжения U

Аи токаI_А. Динамическое сопротивление зависит от выбранной точки на вольтамперной характеристике, т.к. наклон касательной в каждой точке кривой разный.

Очень часто для построения линейных электронных устройств используются нелинейные элементы (элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой). В этом случае нелинейную характеристику в окрестности некоторой точки заменяют линейной – касательной к этой точки. В качестве переменных рассматриваются не полные значения токов и напряжений, а их изменения в окрестности этой точки. Чем меньше отклонения токов и напряжений относительно их постоянных значений, тем лучше касательная приближается к кривой вольтамперной характеристики. Зависимость изменения тока от напряжения в этом случае можно считать линейной и определяется динамическим сопротивлением r:

ΔU=ΔI.r; ΔI= ΔU/r.

1.4. Источники тока и напряжения

Под источником понимают элемент, питающий цепь электромагнитной энергией. Эта энергия потребляется пассивными элементами цепи — запасается в индуктивностях и емкостях и расходуется в активном сопротивлении. Примерами реальных источников электромагнитной энергии могут служить генераторы постоянных, синусоидальных и импульсных сигналов разнообразной формы, сигналы, получаемые от различных датчиков, антенн радиоприемных устройств, источники питания, сигналы, поступающие с выходов электронных устройств и т.д.

Для анализа цепей удобно вводить идеализированные источники двух видов: источник напряжения и источник тока, которые учитывают главные свойства реальных источников. При соответствующем дополнении идеализированных источников пассивными элементами можно передать все свойства реальных источников по отношению к их внешним выводам.

Источник напряжения.Под источником напряженияпонимают такой элемент с двумя выводами (полюсами), напряжение между которыми задано в виде некоторой функции времени независимо от тока, отдаваемого во внешнюю цепь. Зависимость напряжения от тока идеального источника напряжения показана на рис.1.3. Такой идеализированный источник способен отдавать неограниченную мощность. Наиболее часто применяемые условные графические изображения источника напряжения показаны на том же рисунке, где принятая положительная полярность напряжения источника указывается либо стрелкой внутри кружочка, либо знаками “+”, “-”.

Реальные источникисигнала имеют внутренние сопротивления. К источнику напряжения внутреннее сопротивление подключается последовательно. На рис.1.4 показаны вольтамперная характеристика и схема реального источника напряжения. Для реального источника выходное напряжение будет равно

U_н=U₀–U_Rвн=U₀–I_нR_вн.

Из формулы видно, что выходное напряжение реального источника тока зависит от тока нагрузки I_н. Чем больше ток нагрузки, тем больше падает напряжение на внутреннем сопротивлении источника, и меньшая часть напряженияU₀поступает на нагрузку (на выход). С другой стороны, чем больше внутреннее сопротивлениеR_внпри неизменном токе нагрузки, тем больше падает на нем напряжения, что ведет к уменьшению напряжения на выходе источника. Применительно к электронным схемам внутреннее сопротивление источника часто называютвыходным сопротивлением.

В случае идеального источника напряжения, его внутреннее сопротивление равно 0 и напряжение на нагрузке не зависит от тока нагрузки. При этом ток нагрузки может возрастать до бесконечности, если сопротивление нагрузки будет стремиться к 0. В действительности невозможно построить идеальный источник напряжения во всем диапазоне изменения выходного тока. Однако, во многих случаях, для ограниченного диапазона изменения выходного тока некоторые источники можно рассматривать как идеальные. Например, источник питания в диапазоне рабочих токов имеет очень малое внутреннее сопротивление, которым можно пренебречь, по сравнению с сопротивлением нагрузки. Или другой пример, выходное сопротивление операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, может достигать нескольких сотых долей Ома. Таким внутренним сопротивлением можно пренебречь и рассматривать выход операционного усилителя как идеальный источник напряжения в диапазоне допустимых выходных токов.

Источник тока.Подидеальнымисточником токапонимают такой элемент цепи, через выводы которого протекает ток с заданным законом изменения во времени независимо от напряжения между выводами. Вольтамперная характеристика и условные графические изображения идеального источника тока показана на рис.1.5. Независимость тока от напряжения означает, что внутренняя проводимость источника, куда может ответвляться ток, равна 0, а внутреннее сопротивление равно бесконечности. Вольтамперная характеристика и схема реального источника тока показана на рис.6. При увеличении напряжения на нагрузке за счет увеличения сопротивления нагрузки увеличивается внутренний ток источника тока. При этом меньшая часть токаI₀поступает в нагрузку. Выходной токI_нбудет равен

I_н=I₀–I_вн=I₀–U_н /R_вн.

Из формулы видно, что чем больше внутреннее сопротивление источника тока, тем меньше внутренний ток I_вни большая часть токаI₀отдается в нагрузку. В пределе приR_вн= ∞ весь токI₀отдается в нагрузку, и ток нагрузки не будет зависеть от напряжения на нагрузке. В этом случае имеем дело с идеальным источником тока. Итак, в идеальном источнике тока внутреннее сопротивление равно бесконечности. В идеальном источнике тока при бесконечной величине сопротивления нагрузки (обрыв цепи нагрузки) на его зажимах будет напряжение бесконечной величины. Это конечно идеализация – нельзя построить источник тока, у которого величина внутреннего сопротивления рана бесконечности. Однако на практике используются источники тока, построенные на транзисторах, с внутренним сопротивлением, достигающим величин многих мегом и более, работающие в ограниченном диапазоне выходных напряжений. Такие источники тока широко используются в схемах дифференциальных и операционных усилителей, при построении цифро-аналоговых преобразователей, при передаче сигналов по токовой петле и др.

Реальные источники напряжения и тока эквивалентны. Это означает, что относительно своих зажимов схемы ведут себя одинаковым образом, т.е. при анализе схемы один и тот же источник можно рассматривать как реальный источник напряжения или реальный источник тока. Условия эквивалентности можно получить из выражения для напряжения реального источника напряжения

U_н=U₀–I_нR_вн.

Разделим правую и левую части уравнения на R_вн, получим

U_н/R_вн=U₀/R_вн–I_н.

Введем обозначения U₀/R_вн=I₀=const;U₀/R_вн=I_вни запишем уравнение в следующем виде

I_вн = I₀ — I_н или I₀ = I_вн + I_н.

Причем на сопротивлениях R_вниR_нпадает одно и то же напряжениеU_н, т.е. они соединены параллельно

I₀ = U_н /R_вн + U_н /R_н .

Отсюда приходим к схеме реального источника тока, показанного на рис.1.6.

Раз схемы реальных источников напряжения и тока эквивалентны, то возникает вопрос, когда использовать при анализе схемы тот или иной источник? Ответ простой. Используйте тот тип источника, при котором проще анализировать работу схемы. На практике часто поступают следующим образом. Если внутреннее сопротивление источника намного меньше сопротивления нагрузки, то такой источник целесообразно рассматривать как источник напряжения. И в первом приближении величиной внутреннего сопротивления можно пренебречь. Если внутреннее сопротивление намного больше сопротивления нагрузки, то такой источник рассматривают как источник тока. И при первоначальном анализе считают его идеальным. При более детальном анализе схемы учитывают не идеальность источника тока.

диапазон сопротивления — это… Что такое диапазон сопротивления?



диапазон сопротивления

resistance range

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• диапазон слышимости
• диапазон срабатывания

Смотреть что такое «диапазон сопротивления» в других словарях:

• диапазон (измерения) сопротивления — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN resistance range …   Справочник технического переводчика

• диапазон значений параметров цепей нагрузки (операционного усилителя) — Интервал значений емкости нагрузки, активного сопротивления нагрузки и емкости, включенной на входе операционного усилителя, в котором обеспечивается устойчивость усилителя при любых возмущающих воздействиях и гарантируется время установления… …   Справочник технического переводчика

• диапазон — 3.9 диапазон (range): Диапазон между пределами, выраженными заявленными значениями нижнего и верхнего пределов. Примечание Термин «диапазон», как правило, используют в различных модификациях. Он может представлять собой различные характеристики,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• диапазон измерений — 3.18 диапазон измерений (specified measuring range): Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности газоанализатора. Примечания 1. Газоанализатор может иметь несколько диапазонов измерений. 2. Диапазон… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• диапазон измерений термопреобразователя сопротивления — 3.7 диапазон измерений термопреобразователя сопротивления: Диапазон температур, в котором выполняется нормированная в соответствии с настоящим стандартом зависимость сопротивления термопреобразователя сопротивления от температуры в пределах… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• диапазон измерений термометра сопротивления — 3.7 диапазон измерений термометра сопротивления : Диапазон температур, в котором выполняется нормированная в соответствии с настоящим стандартом зависимость сопротивления ТС от температуры в пределах соответствующего класса допуска. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• диапазон значений параметров цепей — 67 диапазон значений параметров цепей нагрузки (операционного усилителя): Интервал значений емкости нагрузки, активного сопротивления нагрузки и емкости, включенной на входе операционного усилителя, в котором обеспечивается устойчивость усилителя …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Рабочий диапазон — 3.10 Рабочий диапазон интервал температур, измеряемых конкретным ТП, находящийся внутри диапазона измеряемых температур. Источник: ГОСТ 6616 94: Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия ор …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ 6651-2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ 6651 2009: Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 3.18 время термической реакции …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 8.625-2006: Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 8.625 2006: Государственная система обеспечения единства измерений. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 3.18 время термической реакции : Время …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Термометр сопротивления — Условное графическое обозначение термометра сопротивления Термометр сопротивления  электронный прибор, предназначенный для измерения температуры и основанный на зависимости электрического сопротивления …   Википедия

Диапазон — измерение — сопротивление

Диапазон — измерение — сопротивление

Cтраница 1

Диапазон измерения сопротивлений состоит из шести поддиапазонов.  [1]

Диапазон измерения сопротивлений от 0 01 ом до 1 Мом состоит из шести поддиапазонов.  [2]

Диапазон измерений сопротивлений мостовым методом теоретически безграничен и практически лежит в пределах от долей микроома до 1014 ом.  [3]

Диапазон измерения сопротивлений состоит из восьми поддиапазонов.  [4]

Диапазон измерения сопротивлений состоит из шести поддиапазонов.  [5]

Диапазон измерения сопротивлений состоит из восьми поддиапазонов.  [6]

Сопротивления 10, 39 и 1 000 ом, включенные в цепь питания через переключатель Яб, служат для уменьшения чувствительности моста на средних участках диапазона измерения сопротивлений.  [7]

Чтобы лучше представить себе возможные диапазоны измерения приборов, целесообразно воспользоваться табл. 1.1. и 1.2, в которых указаны значения сопротивления резистора RB и емкости конденсатора Cg, a также соответствующие им диапазоны измерения сопротивления и емкости.  [9]

Техническая характеристика: тип конструкции — стационарный; питание — от сети трехфазного переменного тока 380 В; максимальная мощность нагрузки проверяемых генераторов не более 1 0 кВт; диапазоны бесступенчатого регулирования частоты вращения генераторов 500 — 5000; 1000 — 10000 об / мин; диапазоны измерения частоты вращения генераторов 0 — 5000; 0 — 10000 об / мин; диапазоны измерения постоянного тока 20 — 0 — 20; О-50; 0 — 100 А; диапазоны измерения постоянного напряжения 0 — 20; О-40 В; диапазоны измерения сопротивления постоянному току 1 — 102; 10 — 103; 102 — 104; 103 — 105; 104 — 10е Ом; габаритные размеры 1547Х X 1265X820 мм; масса не более 350 кг.  [10]

Диапазон измерения напряжений переменного тока синусоидальной формы от 0 1 до 1000 в разбит на 7 поддиапазонов: 1, 3, 10, 30, 150, 300, 1000 в. Диапазон измерения сопротивлений постоянному току от 1 ом до 100 Мом разбит на 7 поддиапазонов.  [11]

Цифровые омметры и мосты постоянного тока предназначены для измерения сопротивления и отклонения сопротивления постоянному току от установленного номинального значения. Эти приборы охватывают диапазон измерения сопротивлений от 0 001 ом до, 104 — Мом при основной погрешности измерения от 0 05 до 1 % и быстродействии 0 2 — 2 сек.  [12]

Цифровые омметры и мосты постоянного тока предназначены для измерения сопротивления и отклонения сопротивления постоянному току от установленного номинального значения. Эти приборы охватывают диапазон измерения сопротивлений от 0 001 ом до 10 Мом при основной погрешности измерения от 0 05 до 1 % и быстродействии 0 2 — 2 сек.  [13]

Цифровые мосты отличаются простотой и универсальностью по сравнению с цифровыми омметрами, содержащими преобразователи сопротивления в промежуточные величины — напряжение, интервал времени, частоту. Различают цифровые мосты с диапазоном измерения сопротивления от нуля до некоторого максимального значения и с узким диапазоном для измерения сравнительно небольших отклонений измеряемого сопротивления от номинального значения. Мосты узкого диапазона используют для измерения неэлектрических величин, а также для определения отклонения в процентах от номинального значения.  [15]

Страницы:      1    2

1.3. Динамическое сопротивление

Многие элементы электроники имеют нелинейные вольтамперные характеристики. В этом случае ток не пропорционален напряжению. И здесь нет смысла говорить о сопротивлении, так как отношениеU/Iне является постоянной величиной, независимой отU, а наоборот зависит отU. Для таких элементов, с нелинейной вольтамперной характеристикой, вводят понятие динамического или дифференциального сопротивления. Пусть нелинейная вольтамперная характеристика задана кривой, показанной на рис.1.2. Выберем на этой кривой некоторую точку А. Эта точка определяется постоянными значениями напряженияU_Аи токаI_А. Проведем касательную к точке А. При малых отклонениях токов и напряжений относительно точки А касательная хорошо аппроксимирует кривую вольтамперной характеристики. Значит, в окрестности точки А нелинейную кривую вольтамперной характеристики можно заменить линейной характеристикой, т.е. касательной. В качестве переменных здесь рассматриваются изменения (приращения) токов и напряжений относительно точки А. Это равносильно перенесения начала координат в точку А. Тогда для изменений напряжений и токов можно ввести понятие динамического или дифференциального сопротивления как отношение приращения (изменения) напряжения к приращению (изменению) тока

r = ΔU/ΔI.

Динамическое сопротивление еще называют сопротивлением переменному току. Динамическое сопротивление, как и обычное сопротивление, измеряется в Омах.

Особенность динамического сопротивления состоит в том, что оно определяется для приращений напряжений и токов в окрестности некоторой точки вольтамперной характеристики. Эта точка на вольтамперной характеристике определяет режим работы элемента по постоянному току, т.е. постоянные значения напряжения U_Аи токаI_А. Динамическое сопротивление зависит от выбранной точки на вольтамперной характеристике, т.к. наклон касательной в каждой точке кривой разный.

Очень часто для построения линейных электронных устройств используются нелинейные элементы (элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой). В этом случае нелинейную характеристику в окрестности некоторой точки заменяют линейной – касательной к этой точки. В качестве переменных рассматриваются не полные значения токов и напряжений, а их изменения в окрестности этой точки. Чем меньше отклонения токов и напряжений относительно их постоянных значений, тем лучше касательная приближается к кривой вольтамперной характеристики. Зависимость изменения тока от напряжения в этом случае можно считать линейной и определяется динамическим сопротивлением r:

ΔU=ΔI.r; ΔI= ΔU/r.

1.4. Источники тока и напряжения

Под источником понимают элемент, питающий цепь электромагнитной энергией. Эта энергия потребляется пассивными элементами цепи — запасается в индуктивностях и емкостях и расходуется в активном сопротивлении. Примерами реальных источников электромагнитной энергии могут служить генераторы постоянных, синусоидальных и импульсных сигналов разнообразной формы, сигналы, получаемые от различных датчиков, антенн радиоприемных устройств, источники питания, сигналы, поступающие с выходов электронных устройств и т.д.

Для анализа цепей удобно вводить идеализированные источники двух видов: источник напряжения и источник тока, которые учитывают главные свойства реальных источников. При соответствующем дополнении идеализированных источников пассивными элементами можно передать все свойства реальных источников по отношению к их внешним выводам.

Источник напряжения.Под источником напряженияпонимают такой элемент с двумя выводами (полюсами), напряжение между которыми задано в виде некоторой функции времени независимо от тока, отдаваемого во внешнюю цепь. Зависимость напряжения от тока идеального источника напряжения показана на рис.1.3. Такой идеализированный источник способен отдавать неограниченную мощность. Наиболее часто применяемые условные графические изображения источника напряжения показаны на том же рисунке, где принятая положительная полярность напряжения источника указывается либо стрелкой внутри кружочка, либо знаками “+”, “-”.

Реальные источникисигнала имеют внутренние сопротивления. К источнику напряжения внутреннее сопротивление подключается последовательно. На рис.1.4 показаны вольтамперная характеристика и схема реального источника напряжения. Для реального источника выходное напряжение будет равно

U_н=U₀–U_Rвн=U₀–I_нR_вн.

Из формулы видно, что выходное напряжение реального источника тока зависит от тока нагрузки I_н. Чем больше ток нагрузки, тем больше падает напряжение на внутреннем сопротивлении источника, и меньшая часть напряженияU₀поступает на нагрузку (на выход). С другой стороны, чем больше внутреннее сопротивлениеR_внпри неизменном токе нагрузки, тем больше падает на нем напряжения, что ведет к уменьшению напряжения на выходе источника. Применительно к электронным схемам внутреннее сопротивление источника часто называютвыходным сопротивлением.

В случае идеального источника напряжения, его внутреннее сопротивление равно 0 и напряжение на нагрузке не зависит от тока нагрузки. При этом ток нагрузки может возрастать до бесконечности, если сопротивление нагрузки будет стремиться к 0. В действительности невозможно построить идеальный источник напряжения во всем диапазоне изменения выходного тока. Однако, во многих случаях, для ограниченного диапазона изменения выходного тока некоторые источники можно рассматривать как идеальные. Например, источник питания в диапазоне рабочих токов имеет очень малое внутреннее сопротивление, которым можно пренебречь, по сравнению с сопротивлением нагрузки. Или другой пример, выходное сопротивление операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, может достигать нескольких сотых долей Ома. Таким внутренним сопротивлением можно пренебречь и рассматривать выход операционного усилителя как идеальный источник напряжения в диапазоне допустимых выходных токов.

Источник тока.Подидеальнымисточником токапонимают такой элемент цепи, через выводы которого протекает ток с заданным законом изменения во времени независимо от напряжения между выводами. Вольтамперная характеристика и условные графические изображения идеального источника тока показана на рис.1.5. Независимость тока от напряжения означает, что внутренняя проводимость источника, куда может ответвляться ток, равна 0, а внутреннее сопротивление равно бесконечности. Вольтамперная характеристика и схема реального источника тока показана на рис.6. При увеличении напряжения на нагрузке за счет увеличения сопротивления нагрузки увеличивается внутренний ток источника тока. При этом меньшая часть токаI₀поступает в нагрузку. Выходной токI_нбудет равен

I_н=I₀–I_вн=I₀–U_н /R_вн.

Из формулы видно, что чем больше внутреннее сопротивление источника тока, тем меньше внутренний ток I_вни большая часть токаI₀отдается в нагрузку. В пределе приR_вн= ∞ весь токI₀отдается в нагрузку, и ток нагрузки не будет зависеть от напряжения на нагрузке. В этом случае имеем дело с идеальным источником тока. Итак, в идеальном источнике тока внутреннее сопротивление равно бесконечности. В идеальном источнике тока при бесконечной величине сопротивления нагрузки (обрыв цепи нагрузки) на его зажимах будет напряжение бесконечной величины. Это конечно идеализация – нельзя построить источник тока, у которого величина внутреннего сопротивления рана бесконечности. Однако на практике используются источники тока, построенные на транзисторах, с внутренним сопротивлением, достигающим величин многих мегом и более, работающие в ограниченном диапазоне выходных напряжений. Такие источники тока широко используются в схемах дифференциальных и операционных усилителей, при построении цифро-аналоговых преобразователей, при передаче сигналов по токовой петле и др.

Реальные источники напряжения и тока эквивалентны. Это означает, что относительно своих зажимов схемы ведут себя одинаковым образом, т.е. при анализе схемы один и тот же источник можно рассматривать как реальный источник напряжения или реальный источник тока. Условия эквивалентности можно получить из выражения для напряжения реального источника напряжения

U_н=U₀–I_нR_вн.

Разделим правую и левую части уравнения на R_вн, получим

U_н/R_вн=U₀/R_вн–I_н.

Введем обозначения U₀/R_вн=I₀=const;U₀/R_вн=I_вни запишем уравнение в следующем виде

I_вн = I₀ — I_н или I₀ = I_вн + I_н.

Причем на сопротивлениях R_вниR_нпадает одно и то же напряжениеU_н, т.е. они соединены параллельно

I₀ = U_н /R_вн + U_н /R_н .

Отсюда приходим к схеме реального источника тока, показанного на рис.1.6.

Раз схемы реальных источников напряжения и тока эквивалентны, то возникает вопрос, когда использовать при анализе схемы тот или иной источник? Ответ простой. Используйте тот тип источника, при котором проще анализировать работу схемы. На практике часто поступают следующим образом. Если внутреннее сопротивление источника намного меньше сопротивления нагрузки, то такой источник целесообразно рассматривать как источник напряжения. И в первом приближении величиной внутреннего сопротивления можно пренебречь. Если внутреннее сопротивление намного больше сопротивления нагрузки, то такой источник рассматривают как источник тока. И при первоначальном анализе считают его идеальным. При более детальном анализе схемы учитывают не идеальность источника тока.

Измеритель полных сопротивлений — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Измери́тель по́лных сопротивле́ний (ИПС) — прибор для измерения коэффициента стоячей волны, фазы коэффициента отражения и входного импеданса различных устройств в СВЧ трактах.

По типу используемого канала передачи электромагнитной волны измерители полных сопротивлений бывают коаксиальные и волноводные.

• Примеры коаксиальных ИПС: ИПС-2, Р3-32, Р3-33, Р3-34, Р3-35
• Примеры волноводных ИПС: РЗ-40, РЗ-42, РЗ-43, РЗ-46, РЗ-48

• Коаксиальные ИПС реализуются в виде коаксиального тройника, симметричные плечи которого нагружены на исследуемый объект и образцовый конденсатор; к несимметричному плечу подводится сигнал. Нормализованное, относительно волнового, реактивное сопротивление конденсатора устанавливается равным единице механической подстройкой. Шкала перестраиваемого конденсатора проградуирована в единицах частоты. Над центром тройника вертикально расположен круглый запредельный волновод, в котором находится петля связи, нагруженная на детектор. Суммарный ток симметричных плеч I_Σ = I_C + I_Z и ток несимметричного плеча I_Г возбуждают в круглом волноводе магнитные поля H_Σ и H_Γ. Вектор суммарного поля H₁₁ складывается из двух вращающихся навстречу друг другу векторов. В момент их совпадения напряженность магнитного поля максимальна, при противоположных направлениях — минимальна. Конструкция петли, вращающейся относительно вертикальной оси, обеспечивает неизменную связь её с полем, При повороте петли на 360° наблюдаются два максимума и два минимума напряженности. Угловое смещение экстремума относительно положения, соответствующего разомкнутой линии, составляет половину фазы коэффициента отражения.
• Волноводный измеритель полных сопротивлений состоит из отрезков прямоугольного и цилиндрического волноводов, причем цилиндрический волновод расположен под прямым углом к широкой стенке прямоугольного волновода. Связь между волноводами осуществляется через три щели одинаковых размеров, расположенные на равном расстоянии от центра цилиндрического волновода. Принцип работы аналогичен принципу работы коаксиального ИПС.
• КСВ, как и в измерительных линиях, определяется из отношения показаний низкочастотного индикатора при экстремальных значениях сигнала. Импеданс исследуемого объекта находят по круговой диаграмме полных сопротивлений исходя из значений КСВ и фазы коэффициента отражения.
• ИПС имеют меньшую чувствительность, чем измерительные линии, однако они имеют существенно меньшие размеры, особенно в нижней части диапазона частот, и позволяют прямо отсчитывать фазу коэффициента отражения

Основные нормируемые характеристики[править | править код]

Литература[править | править код]

• Справочник по радиоизмерительным приборам: В 3-х т.; Под ред. В. С. Насонова — М.:Сов. радио, 1979
• Справочник по радиоэлектронным устройствам: В 2-х т.; Под ред. Д. П. Линде — М.: Энергия, 1978
• Валитов Р. А. Радиотехнические измерения — М., 1963

Нормативно-техническая документация[править | править код]

Отрицательное дифференциальное сопротивление — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Если через отдельные элементы или узлы электрической цепи протекает ток I, и при увеличении тока I уменьшается напряжение V на этих элементах, то сопротивление R таких элементов называют отрица́тельным дифференциа́льным.

dV/dI = R < 0.

Характер изменения I(V) можно наблюдать на вольт-амперной характеристике (ВАХ) (см. рисунок). C точки зрения радиотехники такие элементы являются активными, позволяют преобразовать энергию источника питания в незатухающие колебания, могут использоваться в схемах переключения.

В общем случае отрицательное внутреннее сопротивление является функцией напряжения (тока) и частоты ω, то есть понятие отрицательного дифференциального сопротивления сохраняет смысл для соответствующих компонент разложения в ряд Фурье:

R(ω)=dV(ω)/dI(ω).{\displaystyle R(\omega )=dV(\omega )/dI(\omega ).}

Понятие отрицательного дифференциального сопротивления используют при рассмотрении устойчивости различных радиотехнических цепей. Такое сопротивление может компенсировать некоторую часть потерь в электрической цепи, если его абсолютная величина меньше активного сопротивления; в противоположном случае состояние становится неустойчивым, возможен переход в другое состояние (состояние устойчивого равновесия) (переключение) или возникновение колебаний (генерация). В однородном образце полупроводника в области существования отрицательного дифференциального сопротивления неустойчивость может приводить к разбиению образца на участки сильного и слабого поля (доменная неустойчивость) для характеристики N-типа или шунтированию тока по сечению образца для характеристики S-типа.

Элемент цепи с отрицательным сопротивлением называют негатроном^[1]. Такие элементы могут иметь различную физическую реализацию.

Примеры элементов с отрицательным внутренним сопротивлением[править | править код]

• Электронно-дырочный переход в вырожденных полупроводниках (туннельный диод) имеет вольтамперную характеристику N-типа. Включение его в цепь приводит к возникновению в цепи неустойчивости и генерации колебаний. Амплитуда и частотный спектр колебаний определяются параметрами внешней цепи и нелинейностью вольт-амперной характеристики с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Наличие такого участка позволяет использовать туннельный диод в качестве быстродействующего переключателя.

• Полупроводники типа GaAs или InP в сильных электрических полях позволяют реализовать характеристику N-типа в объёме материала за счёт зависимости подвижности электронов от напряжённости электрического поля (эффект Ганна). В сильном электрическом поле образец становится неустойчивым, переходит в резко неоднородное состояние — разбивается на области (домены) слабого и сильного поля. Рождение домена (на катоде), его движение по образцу и исчезновение (на аноде) сопровождаются колебаниями тока во внешней цепи, частота которых в простейшем случае определяется длиной образца L и скоростью v дрейфа электронов в поле (ω ~ v/L) и может достигать ~ 100 ГГц.

• В транзисторных и ламповых генераторах электромагнитных колебаний транзистор (лампа) вместе с цепью положительной обратной связи (и источником питания) играет роль отрицательного дифференциального сопротивления, соединённого последовательно с сопротивлением контура, что эквивалентно поступлению энергии в контур. Если абсолютная величина действующего отрицательного внутреннего сопротивления превышает активные потери, происходит самовозбуждение генератора; стационарные колебания соответствуют состоянию, когда активные потери полностью компенсируются за счёт отрицательного внутреннего сопротивления.

• Газоразрядная лампа имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. После зажигания лампы протекающий в ней ток многократно возрастает. Если ток не ограничить, лампа выйдет из строя.

1. ↑ Биберман Л. И. Широкодиапазонные генераторы на негатронах. – М.: Радио и связь, 1982. – 89 с.

1. Бонч-Бруевич А. М. Радиоэлектроника в экспериментальной физике.
2. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников.
3. Бенинг 3. Ф. Отрицательные сопротивления в электронных схемах. — М., 1975.