Универсальный вольтметр В7-26, Реферат заказан в СТУДЕНТ ЦЕНТР
Оглавление
Введение | —————————————————————— | стр. 3 |
1. Назначение | ————————————————————- | стр. 5 |
2. Технические данные | ————————————————- | стр. 6 |
3. Устройство и прибора и его составных частей | ||
3.1. Принцип действия | ————————————————— | стр. 12 |
3. 2. Конструкция | ———————————————————- | стр. 13 |
4. Порядок работы | ||
4.1. Подготовка к проведению измерений | ————————- | стр. 15 |
4.2. Проведение измерений | ——————————————— | стр. 15 |
Список используемой литературы | ——————————— | стр. 17 |
Введение
Электронные вольтметры (ЭВ) составляют наиболее обширную группу электронных приборов. Основное их назначение – измерение напряжения в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне частот.
Электронные вольтметры постоянного тока состоят из делителя входного напряжения, усилителя постоянного тока, магнитоэлектрического микроамперметра. Диапазон измерения 100 мВ … 1000 В.
Структурная схема ЭВ переменного тока может иметь 2 вида:
Выпрямитель, усилитель постоянного тока, магнитоэлектрический ИМ;
усилитель переменного тока, выпрямитель, магнитоэлектрический ИМ.
Электронные вольтметры, выполненные по первой схеме, имеют меньшую чувствительность, меньшую точность, так как при низких напряжениях выпрямители плохо работают, но имеют более широкий частотный диапазон – от 10 Гц до (100 … 700) МГц. По такой схеме обычно выполняются универсальные вольтметры переменного и постоянного тока. Нижний предел измерения таких вольтметров ограничивается порогом чувствительности выпрямителя и составляет обычно 0,1 … 0,2 В.
Электронные вольтметры, выполненные по второй схеме, более чувствительны, но имеют более узкий частотный диапазон (до 50 МГц), который ограничивается усилителем переменного тока.
Электронные вольтметры среднего значения служат для измерения относительно высоких напряжений. Такой вольтметр может быть выполнен по второй схеме с использованием в качестве выпрямителя полупроводникового диодного моста. Диапазон измерения: по частоте – от 10 Гц до 10 МГц; по напряжению – от 1 мВ до 300 В.
Амплитудный ЭВ или диодно-конденсаторный выполняется по первой схеме с использованием преобразователя пикового значения. Показания такого ЭВ пропорциональны амплитудному значению измеряемого напряжения. Диапазоны измерения: по частоте – от 20 Гц до 1000 МГц; по напряжению – от 100 мВ до 1000 В. Входное сопротивление – от 100 кОм до 5 Мом.
Электронные вольтметры действующего значения – это приборы, в которых преобразователь выполняется на элементах с квадратичной вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Диапазоны измерения: по частоте – от 20 Гц до 50 МГц, по напряжению – от 1 мВ до 1000 В.
Электронный омметр представляет собой электронный вольтметр постоянного тока, имеющий измерительную схему, преобразующую измеряемое сопротивление в пропорциональное ему постоянное напряжение. Диапазон измерения этих приборов от 10 Ом до 1000 МОм.
1. назначение
Вольтметр универсальный В7 – 26 относится к классу электронных вольтметров и предназначен для измерения постоянного, переменного синусоидального напряжения и сопротивления постоянному току в лабораторных и цеховых условиях.
Рабочие условия эксплуатации:
2. Технические данные
2.1. Диапазон измеряемых прибором постоянных напряжений от 10 мВ до 300 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 0,1; 0,3; 1; 3; 10; 30; 100 и 300 В.
Применением внешнего делителя ДН-518 обеспечивается измерение напряжений до 1000 В.
2.2. Диапазон измеряемых прибором переменных напряжений по низкочастотному входу от 200 мВ до 300 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 1; 3; 10; 30; 100 и 300 В в области частот от 20 Гц до 20 кГц. Применением внешнего делителя ДН-518 в области частот от 20 Гц до 3 кГц обеспечивается измерение напряжений до 1000В.
2.3. Диапазон измеряемых прибором переменных напряжений по высокочастотному входу от 200мВ до 100 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 1; 3; 10; 30 и 100 В в области частот от 1 кГц до 1000 МГц. Применением внешнего делителя ДН-519 в области частот от 3 кГц до 300 МГц обеспечивается измерение напряжений до 1000 В.
2.4. Диапазон измеряемых прибором сопротивлений постоянному току от 10 Ом до 1000 МОм перекрывается поддиапазонами со средней отметкой 100 Ом; 1; 10; 100 кОм; 1; 10; 100 МОм.
2.5. Предел допускаемой приведенной основной погрешности прибора при измерении постоянного напряжения, выраженная в процентах от конечного значения установленного поддиапазона, не превышает 2,5% на поддиапазонах с верхними пределами 0,1 – 300 В и 4,0% с применением внешнего делителя ДН-518.
2.6. Предел допускаемой приведенной основной погрешности прибора при измерении переменного напряжения, выраженная в процентах от конечного значения установленного поддиапазона, не превышает значений, указанных в табл. 1 и 2.
2.7. Предел допускаемой основной погрешности прибора при изменении сопротивления постоянному току, выраженная в процентах от длины рабочей части шкалы, не превышает 2,5%. Длина рабочей части шкалы 68 мм.
Таблица 1.
Предел допускаемой приведенной основной погрешности на низкочастотном входе
Вид измерения | Поддиапазоны с верхними пределами | Частота, кГц | Предел допускаемой приведенной основной погрешности, % |
Через входные гнезда | 1 – 300 В | 1 | 4,0 |
С внешним делителем ДН-518 | 1 В | 1 | 4,0 |
Таблица 2.
Предел допускаемой приведенной основной погрешности на высокочастотном входе
Вид измерения | Поддиапазоны с верхними пределами | Частота | Предел допускаемой приведенной основной погрешности, % |
пробником | 1 В 3 – 100 В | 1 кГц | 4,0 |
С внешним делителем ДН-519 | 1, 3 и 10 В | 1 МГц | 6,0 |
2. 8. Изменение показаний в процентах в рабочих областях частот относительно показаний на частотах 1 кГц и 1 МГц соответственно, не превышает значений, указанных в табл. 3, при этом предел допускаемой погрешности не должен превышать значений, указанных в табл. 4.
2.9. Изменение показаний прибора при всех видах измерения напряжений, без внешних делителей, вызванное отклонением температуры в пределах рабочей области температур, не превышает 0,5 значения предела допускаемой основной погрешности на каждые 10 К изменения температуры, 0,7 значения предела допускаемой основной погрешности при использовании внешних делителей и 0,5 значения предела допускаемой основной погрешности при измерении сопротивлений.
2.10. Изменение показаний прибора, вызванное изменением напряжения сетевого электропитания от номинального значения в рабочих условиях применения на 10% и 5%, не превышает половины предела допускаемой основной погрешности. При отклонении напряжения питания на 10% допускается коррекция нуля органами управления.
2.11. Активное входное сопротивление прибора не менее:
2.12. Входная емкость прибора не превышает:
2.13. Прибор должен обеспечивать свои технические характеристики в пределах норм, установленных техническим условием (ТУ), после времени установления рабочего режима, равного 15 мин.
2.14. Габаритные размеры прибора не более 232 211 175 мм.
2.15. Масса прибора не более 4,5 кг.
Таблица 3 Изменение показаний в процентах относительно показаний на частотах 1 кГц и 1 МГц | Частоты | свыше 800 до 1000 МГц | Изменение показаний в процентах относительно показаний на частотах 1 кГц и 1 МГц соответственно | 2,0 | 30,0 | ||
свыше 600 до 800 МГц | 20,0 | ||||||
свыше 300 до 600 МГц | 10,0 | ||||||
свыше 50 до 300 МГц | 5,0 | 10,0 | |||||
свыше 20 кГц до 50 МГц | 2,0 | 3,0 | |||||
от 3 до 20 кГц | |||||||
от 1 до 3 кГц | 2,0 | — | |||||
свыше 20 Гц до 1 кГц | — | ||||||
Поддиапазоны с верхними пределами | 1 – 300 В | 1 В | 1 – 100 В | 1,3 и 10 В | |||
Вид измерений | Через входные гнезда | С внешним делителем ДН-518 | Пробником | С внешним делителем ДН-519 |
Таблица 4 Предел допускаемой погрешности, % | Частоты | 800 до 1000 МГц | Предел допускаемой погрешности, % | 4,0 | 30,0 | ||
свыше 600 до 800 МГц | |||||||
свыше 300 до 600 МГц | 10,0 | ||||||
свыше 50 до 300 МГц | 10,0 | ||||||
свыше 20 кГц до 50 МГц | 4,0 | 6,0 | |||||
от 3 до 20 кГц | |||||||
свыше 1 до 3 кГц | 6,0 | — | |||||
от 20 Гц до 1 кГц | — | ||||||
Поддиапазоны с верхними пределами | 1 – 300 В | 1 В | 1 – 100 В | 1,3 и 10 В | |||
Вид измерений | Через входные гнезда | С внешним делителем ДН-518 | Пробником | С внешним делителем ДН-519 |
2. 16. Основная погрешность прибора не превышает норм, указанных в ТУ, при измерении напряжения переменного тока с постоянной составляющей до 250 В и при измерении напряжения постоянного тока с наложенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц не более 10% от измеряемого постоянного напряжения.
3. Устройство и прибора и его составных частей
3.1. Принцип действия
Структурная схема прибора (рис. 1) состоит из следующих частей:
Рис. 1 Схема электрическая структурная
Измеряемый сигнал постоянного тока поступает непосредственно или через делитель ДН-518 на высокоомный делитель и далее на вход УПТ. Сигнал переменного тока поступает непосредственно или через делитель ДН-519 или ДН-518 на детектор и далее через высокоомный делитель на УПТ.
На всех поддиапазонах, кроме поддиапазонов 0,1 и 0,3 В, уровень сигнала на входе УПТ при полном отключении указателя измерительного прибора ИП составляет 1 В. УПТ охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току.
На выходе УПТ подключен в цепь обратной связи измерительный прибор РА1 с резисторами, подключаемыми в соответствии с установленным поддиапазоном. Блок питания БП служит для питания УПТ и накальной цепи диода в детекторе, а также используется для компенсации падения напряжения на входном делителе.
3.2. Конструкция.
Вольтметр универсальный В7–26 выполнен в виде настольного переносного прибора. Общий вид прибора со стороны передней панели показан на рис. 2.
Каркас прибора состоит из передней и задней рам, соединенных стяжками. На задней раме закреплена откидывающаяся печатная плата с элементами схемы.
На передней панели прибора расположены:
измерительный показывающий прибор;
ручка переключения рода работ;
ручка переключения поддиапазонов измерения;
входные гнезда U, , rx ;
ручка потенциометра установки электрического нуля при измерении постоянного напряжения и сопротивления постоянному току УСТ. ОU;
ручка потенциометра установки электрического нуля при измерении переменного напряжения УСТ.О1VU;
ручка потенциометра установки бесконечности при измерении сопротивления постоянному току УСТ. ;
гнездо для пробника;
индикатор включения прибора;
тумблер включения напряжения сети СЕТЬ;
выведен шнур пробника.
На заднюю стенку выведены шнур питания, гнезда выхода, предусмотренные для автоматизации контроля прибора при его выпуске, и клемма заземления.
Рис. 2 Общий вид прибора со стороны передней панели
4. Порядок работы
4.1. Подготовка к проведению измерений
Переключатель поддиапазонов поставить в положение 0,1 V и переключатель рода работ поставить в положение – U или + U, после чего установить указатель прибора на нулевую отметку шкалы V ручкой установки нуля U. Перед установкой нуля гнезда U и замкнуть накоротко.
После этого перевести переключатель рода работ в положение rx и проверить нулевое положение указателя при замкнутых накоротко гнездах r и . Затем разомкнуть гнезда и установить указатель в положение на шкале ручкой УСТ. .
Затем перевести переключатель поддиапазонов в положение 1, переключатель роды работ в положение U и установить указатель на нулевую отметку шкалы 1 V соответствующей ручкой установки нуля УСТ.О1VU.
Перед установкой нуля гнезда U и должны быть замкнуты накоротко, а пробник должен находиться в гнезде Х1.
После этого прибор готов к измерениям.
4.2. Проведение измерений
4.2.1. Измерение постоянного напряжения
Проверять установку нуля прибора на поддиапазоне 0,1 В, а затем выбрав нужный поддиапазон измерения, подать измеряемое напряжение на гнезда U и . Входные гнезда прибора изолированы от корпуса. Это позволяет производить измерения постоянного напряжения в цепях, где точки подключения прибора имеют потенциал относительно земли.
Максимальное допустимое напряжение между гнездом и клеммой 250 В.
Для измерения напряжения свыше 300 В используется делитель ДН-518. Он подключается к гнездам U и . Измерение напряжения производится непосредственно контактом делителя (путем касания).
4.2.2. Измерение переменного напряжения
Переключатель рода работ поставить в положение U. Проверить установку нуля прибора на поддиапазоне 1 В. При измерении низкочастотного напряжения пробник (без колпачка) установить в гнездо и выбрать нужный поддиапазон измерения, подать измеряемое напряжение на гнезда U и .
При измерении высокочастотного напряжения пробником, необходимо установить на пробник колпачок.
Список используемой литературы
Раннев Г.Г. Информационно-измерительная техника и технологии. М.: Высшая школа, 2002г.
Технический паспорт прибора «Универсальный вольтметр В7-26»
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра информационных систем и измерительной техники
Курсовая работа
по дисциплине: «Аналоговые измерительные устройства»
на тему: «Универсальный вольтметр В7-26»
Выполнил: Подгорнов О. П.
Шифр: 6041012
Проверил: Желонкин А.И.
2007
АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ — реферат, доклад
Реферат, доклад на тему АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ, предмет: Радиоэлектроника. Вы можете ознакомиться с докладом на сайте или скачать его. Этот учебный материал поможет вам изучить заданную тему. Если доклад оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт рефератов в закладки!
ТЕМА: Радиоэлектроника
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, КУЛЬТУРЫ И ЗДРАВООХРАНЕНИЯРЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ВУЗ АВИЭК
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ
ДИСЦИПЛИНА: «Стандартизация и измерительные технологии»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА: «АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ.»
Выполнил:
Ст-т гр. ЗПОС-96-1
Гринев М.В.
Принял:
Доцент, к.т.н.
Нурманов М.Ш.
Алматы 2000 г.
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫМИ АНАЛОГОВЫМИ ВОЛЬТМЕТРАМИ
Электронные аналоговые вольтметры являются первым примером электронных измерительных приборов, рассматриваемых в курсе.
АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Структурная схема электронного аналогового вольтметра прямого преобразования соответствует типовой схеме рис. 2.1 и, как видно из рис. 3.13, в самом общем случае включает входное устройство (ВУ), на вход которого подается измеряемое напряжение Ux, ИП и магнитоэлектрический прибор, применяемый в качестве ИУ.
Р и с. 3.13. Обобщенная структурнаясхема аналогового вольтметра прямогопреобразования.
сопротивлениям и измерительным трансформаторам напряжения, еще одним способом расширения пределов измерения вольтметров. Именно этот способ применяется в электронных вольтметрах и других радиоизмерительных приборах.
Сравнивая структурные схемы рис. 3.14, можно еще до рассмотрения схемных решений их функциональных узлов сделать определенные выводы в отношении свойств вольтметров обеих модификаций. В частности, вольтметры первой модификации в отношении диапазона частот измеряемых напряжений не имеют таких ограничений, как вольтметры второй модификации, где этот параметр зависит от полосы пропускания усилителя переменного тока. Зато вольтметры второй модификации имеют высокую чувствительность. Из курса «Усилительные устройства» известно, что с помощью усилителя переменного тока можно получить значительно больший коэффициент усиления, чем с помощью УПТ, т.
Рис. 3.14. Структурные схемы аналоговых вольтметров переменного и импульсного тока:
а—с детектором на входе; б — с усилителем переменного тока на входе.
коэффициента деления ВУ и коэффициента усиления усилителей диапазон измеряемых напряжений может быть большим у вольтметров обеих модификаций.
Тип детектора в структурных схемах рис. 3.14 определяет принадлежность вольтметров обеих модификаций к вольтметрам амплитудного, среднеквадратического или средневыпрямленного напряжения. При этом вольтметры импульсного тока (В4) проектируются только как вольтметры первой модификации, чтобы избежать искажений формы импульсов в усилителе переменного тока. При измерении напряжения одиночных и редко повторяющихся импульсов применяются либо диодно-емкостные расширители импульсов в сочетании с детекторами, либо амплитудно-временное преобразование импульсов, характерное для цифровых вольтметров.
источник (генератор) переменного напряжения определенного уровня, позволяющий исключить систематические, погрешности из-за изменения напряжения гетеродина при его перестройке, изменения коэффициентов передачи узлов вольтметра, влияния внешних факторов и т. д. Калибровка вольтметра производится перед измерением при установке переключателя П из положения 1 в положение 2.
Рис. 3.15. Структурная схема селективного вольтметра.
В заключение отметим, что в одном приборе нетрудно совместить функции измерения постоянных и переменных напряжений, а с помощью дополнительных функциональных узлов и соответствующих коммутаций (по аналогии с выпрямительными приборами) образовать комбинированные приборы, получившие название универсальных вольтметров (В7). Современные типы таких вольтметров, как правило, проектируются в виде цифровых приборов, что позволяет дополнительно расширить их функциональные возможности и повысить точность. В связи с этим особенности построения структурных схем универсальных вольтметров будут рассмотрены в работах коллег.
Рис. 3.16. Схема измерительного потенциометра.
Электронные аналоговые вольтметры сравнения вбольшинстве своем реализуют наиболее распространенную модификацию метода сравнения — нулевой метод. Поэтому чаще они называются компенсационными вольтметрами. По сравнению с вольтметрами прямого преобразования это более сложные, но и, как подчеркивалось ранее более точные приборы.
На втором этапе измеряют значение Ex(Ux). Для этого переключатель переводится в положение 2, и изменением сопротивления потенциометра R вновь добиваются нулевого показания И. .R и может быть отсчитано по шкале R.
Таким образом, метрологические характеристики измерительных потенциометров постоянного тока определяются параметрами НЭ, образцовых резисторов, индикатора и источника Еу. В качестве НЭ применяются насыщенные и ненасыщенные обратимые гальванические элементы, положительный электрод которых образуется ртутью, а отрицательный — амальгамой кадмия. Классы точности НЭ регламентируются ГОСТ 1954—82 в пределах 0,0002…0,02 и определяют класс точности потенциометра в целом. Потенциометр R выполняется по специальной схеме, обеспечивающей постоянство /р при изменении R и необходимое число знаков (декад) при отсчете Ex(Ux). Этим требованиям удовлетворяют схемы с замещающими и шунтирующими декадами.
Измерительные потенциометры могут использоваться и для измерения переменных напряжений. Однако компенсирующее напряжение необходимо в этом случае регулировать не только по модулю, но и по фазе. Поэтому такие потенциометры имеют более сложную схему, чем потенциометры постоянного тока, а по точности значительно уступают им из-за отсутствия на переменном токе образцовой меры, аналогичной по своим характеристикам НЭ. В практике электрорадиоизмерений они полностью вытеснены электронными компенсационными вольтметрами.
В компенсационных вольтметрах измеряемое напряжение (постоянное, переменное, импульсное) сравнивается с постоянным компенсирующим напряжением, которое в свою очередь точно измеряется вольтметром постоянного тока и является мерой Ux. Типовая структурная схема такого вольтметра приведена на рис. 3.17.
Как видно из рис. 3.17, основу вольтметра составляет компенсационный ИП, состоящий из измерительного диода V с нагрузкой R, регулируемого источника постоянного компенсирующего напряжения -Ек, усилителя и индикатора с двумя устойчивыми состояниями. При отсутствии Ux индикатор, реализуемый с помощью
функциональных узлов находится в первом устойчивом состоянии, а при некотором пороговом значении переходит во второе состояние. Процесс измерения Ux как раз и сводится к постепенному увеличению Ек до тех пор, пока индикатор не перейдет во второе устойчивое состояние. Значение Ек, соответствующее моменту перехода, измеряется вольтметром постоянного тока и является мерой Ux.
Рис. 3.17. Структурная схема компенсационного вольтметра.
В сочетании с другими схемными решениями (применение индикатора с малым пороговым напряжением, лампового измерительного диода со стабильной характеристикой и др.) оказывается возможным проектировать высокоточные компенсационные вольтметры.
Недостаток рассмотренной схемы — необходимость установки Ей вручную. Поэтому в большинстве вольтметров схему ИП усложняют, обеспечивая автоматическую компенсацию Ux и Ек. Автокомпенсационные вольтметры являются прямопоказывающими приборами и более удобны в эксплуатации.
ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ АНАЛОГОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ
Рассмотрим схемные решения основных функциональных узлов, определяющих метрологические характеристики аналоговых вольтметров. Большинство этих узлов применяются и в других видах электронных измерительных приборов.
Входное устройство
Как уже указывалось выше, ВУ предназначено для расширения пределов измерения вольтметра. В простейшем случае оно представляет собой аттенюатор, выполненный по резистивной (рис. 3.18, а), емкостной (рис. 3.18, б) или комбинированной (рис. 3.18, в) схемам.
Наиболее простой и универсальной (для Uх= и Ux~) является схема, представленная на рис. 3.18, а, но на высоких частотах существенное влияние начинают оказывать паразитные емкости. Поэтому на высоких частотах переходят либо к емкостной схеме, либо к комбинированной, которая при R1C1 = R2C2 оказывается частотно-компенсированной (коэффициент деления k = R2/(R1 + Р2), как и для схемы, изображенной на рис. 3.18, а).
Выполнение остальных требований и прежде всего обеспечение высокого входного сопротивления и минимальной входной емкости вольтметра приводит в ряде случаев к усложнению структуры ВУ. Наиболее универсальным и часто применяемым в современных вольтметрах переменного тока является ВУ, структурная схема которого представлена на рис. 3.19.
Принципиальной особенностью данной схемы является изменение Uв с помощью низкоомного резистивного аттенюатора с постоянным входным и выходным импедансом. Это повышает точность измерения Ux~, но требует введения в структуру ВУ преобразователя импеданса (ПИ), обеспечивающего трансформацию высокого входного сопротивления вольтметра в малое входное сопротивление аттенюатора. В качестве ПИ наиболее часто используют повторитель напряжения на полевом транзисторе с глубокой отрицательной обратной связью. С помощью
Рис. 3.18. Схемы аттенюаторов вольтметров:
а—на резисторах; б — на конденсаторах; в — комбинированная.
Рис. 3.19. Структурная схема универсального входного устройства.
входного делителя напряжения (ВДН) предусматривается дополнительная возможность расширения пределов измерения вольтметра. ВДН представляет собой фиксированный делитель резистивно-емкостного типа (см. рис. 3.18, в)
На высоких частотах входное сопротивление вольтметра уменьшается, а входная емкость и индуктивности проводников образуют последовательный колебательный контур, который на резонансной частоте имеет практически нулевое сопротивление. Для нейтрализации этих эффектов ПИ конструктивно выполняется как выносной пробник с ВДН в виде насадки.
Усилители
Усилители постоянного тока, как видно из структурных схем (см. рис. 3.13 и 3.14, о), обеспечивают получение мощности, достаточной для приведения в действие ИМ магнитоэлектрического прибора, и согласование входного сопротивления ИУ с выходным сопротивлением ВУ или детектора. К УПТ предъявляются два основных требования: высокое постоянство коэффициента усиления и пренебрежимо малые флюктуации выходной величины при отсутствии Ux= (Дрейф нуля). Поэтому все практические схемы УПТ имеют глубокую отрицательную обратную связь (ООС), обеспечивающую стабильную работу их и нечувствительность к перегрузкам. Радикальными методами борьбы с дрейфом нуля являются его периодическая коррекция, а также преобразование Uх= в переменное напряжение с последующим усилением и выпрямлением этого напряжения.
Усилители переменного тока в соответствии со своим функциональным назначением (см. которому соответствует ток или напряжение в выходной цепи детектора: пиковый детектор, детекторы среднеквадратического и средневыпрямленного значений напряжения; по схеме входа: детекторы с открытым и закрытым входом по постоянному напряжению;
по характеристике детектирования: линейные и квадратичные детекторы.
Рис. 3.20. Схемы пикового детектора:
А — с открытым входом; Б — с закрытым входом.
Пиковый детектор — это детектор, выходное напряжение которого непосредственно соответствует t/max или <7min (Ов или Us). Пиковый детектор относится к линейным и может иметь открытый (рис. 3.20, а) или закрытый (рис. 3.20, б) вход по постоянному напряжению.
Принцип работы пиковых детекторов специфичен и заключается в заряде конденсатора С через диод V до максимального (пикового) значения Ux~, которое затем запоминается, если постоянная времени разряда С (через R) значительно превышает постоянную времени заряда. Полярность включения V определяет соответствие Ux=, либо Umax(Uв), либо Umin(Uн), а возможные пульсации Uх= сглаживаются цепочкой Рф, Сф. Если детектор имеет открытый вход, Uх= определяется суммой U и Uв(Uн), т. е. соответствует Umax (Umin) При закрытом входе Uх= соответствует Uв(Uн). Если же Ux~ не содержит постоянной составляющей, то схемы, изображенные на рис. 3.20, а, б, идентичны, а Uх= соответствует Um. В некоторых случаях применяют двухполупериодные пиковые детекторы с удвоением напряжения, позволяющие прямо измерять значение размаха напряжения.
Существенным достоинством пиковых детекторов являются большое входное сопротивление (равное R/2 для схемы на рис. 3.20, а и R/3—для схемы на рис. 3.20, б) и наилучшие по сравнению с другими типами детекторов частотные свойства. Поэтому пиковые детекторы наиболее часто применяют в вольтметрах первой модификации (см. рис. 3.14, о), конструктивно оформляя совместно с ВУ в виде выносного пробника. В этом случае по кабелю, соединяющему пробник с прибором, передается Uх=.
Детектор среднеквадратического значения—это преобразователь переменного напряжения в постоянный ток (напряжение), пропорциональный U2ск . Характеристика детектирования в этом случае должна быть квадратичной, а при на. личии U- необходим детектор с открытым входом. В современных типах вольтметров применяются в основном квадратичные детекторы с термопреобразователями, аналогичными преобразователям термоэлектрических амперметров. Основным недостатком их, как отмечалось ранее, является квадратичный характер шкалы прибора. В вольтметрах этот недостаток устраняется применением дифференциальной схемы включения двух (или более) термопреобразователей, как показано на рис. 3.21.
Рис. 3.21. Структурная схема детектора среднеквадратического значения напряжения.
При подаче на термопреобразователь ТП1 измеряемого напряжения Uх~ выходное напряжение ТП1 по аналогии с (3.26) U1=ktU2ск .
Кроме ТП1, в схеме имеется второй термопреобразователь ТП2, включенный встречно с ТП1. На ТП2 подается напряжение обратной связи, поэтому его
выходное напряжение U2 == ktBU23.
Таким образом, на входе УПТ имеет место результирующее напряжение
U1 — U2 = kt(U2ск — BU23)
чему соответствует
U3 = kуптkт(U2ск — BU23).
Если параметры схемы выбрать так, чтобы
kуптkт BU23>> U3,
то тогда окончательно U3 Uск, т. е. шкала ИУ будет равномерной.
Детектор средневыпрямленного значения— это преобразователь переменного напряжения в постоянный ток, пропорциональный Uсв. Схемно он базируется на двухполупериодном полупроводниковом выпрямителе, рассмотренном при анализе выпрямительных амперметров (см. § 3.4.1). Необходимо, однако, добавить, что линейность характеристики таких детекторов будет тем лучше, чем больше Uх~ (при малых Ux~ детектор становится квадратичным). Поэтому детекторы средневыпрямленного значения, как правило, применяют в вольтметрах второй модификации (рис. 3.14, б).
-6 МВ. (Конференция)
-6 МВ РАЗРАБОТКА ВАКУУМНОГО ВОЛЬТМЕТРА. (Конференция) | ОСТИ.GOVперейти к основному содержанию
- Полная запись
- Другие родственные исследования
Аннотация не предоставлена.
- Авторов:
- Вебер, Б.В.; Аллен, RJ; Комиссо, Роберт Дж.; Хиншелвуд, Дэвид Д.; Фиппс, Д.Г.; Сванекамп, С.Б.
- Дата публикации:
- Исследовательская организация:
- Национальная лаборатория Сандия. (SNL-NM), Альбукерке, Нью-Мексико (США)
- Организация-спонсор:
- Национальная администрация по ядерной безопасности Министерства сельского хозяйства США (NNSA)
- Идентификатор ОСТИ:
- 1142024
- Номер(а) отчета:
- ПЕСОК2009-4034К
507781
- Номер контракта с Министерством энергетики:
- АК04-94АЛ85000
- Тип ресурса:
- Конференция
- Отношение ресурсов: Конференция
- : предложена для презентации на 17-й Международной конференции IEEE по импульсной энергии (PPC2009), которая проходила с 28 июня по 2 июля 2009 г. в Вашингтоне, округ Колумбия.
- Страна публикации:
- США
- Язык:
- Английский
Форматы цитирования
- MLA
- АПА
- Чикаго
- БибТекс
Вебер, Б.В., Аллен, Р.Дж., Комиссо, Роберт Дж., Хиншелвуд, Дэвид Д., Фиппс, Д.Г., и Сванекамп, С.Б. РАЗРАБОТКА ВАКУУМНОГО ВОЛЬТМЕТРА -6 МВ. . США: Н. П., 2009.
Веб.
Копировать в буфер обмена
Вебер, Б.В., Аллен, Р.Дж., Комиссо, Роберт Дж., Хиншелвуд, Дэвид Д., Фиппс, Д.Г., и Сванекамп, С.Б. РАЗРАБОТКА ВАКУУМНОГО ВОЛЬТМЕТРА 6 МВ. . Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
Вебер, Б. В., Аллен, Р.Дж., Комиссо, Роберт Дж., Хиншелвуд, Дэвид Д., Фиппс, Д.Г., и Сванекамп, С.Б. 2009.
"РАЗРАБОТКА ВАКУУМНОГО ВОЛЬТМЕТРА-6 МВ.". Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1142024.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_1142024,
title = {-6 МВ ВАКУУМНЫЙ ВОЛЬТМЕТР РАЗРАБОТКИ.},
автор = {Вебер, Б.В. и Аллен, Р.Дж. и Коммиссо, Роберт Дж. и Хиншелвуд, Дэвид Д. и Фиппс, Д.Г. и Суонекамп, С.Б.},
abstractNote = {Аннотация не предоставлена.},
дои = {},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/1142024},
журнал = {},
номер = ,
объем = ,
место = {США},
год = {2009},
месяц = {6}
}
Копировать в буфер обмена
Просмотр конференции (1,76 МБ)
Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых проводится эта конференция.
Экспорт метаданных Сохранить в моей библиотеке
Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.
Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:
- Аналогичные записи
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ЦИФРОВОГО ВОЛЬТМЕТРА-Темы проекта | Загрузить полные проекты
РЕЗЮМЕ
Этот проект представляет собой цифровой вольтметр который использует интегрирующий преобразователь (ICL71O7) от INTERSIL. lCL71O7 представляет собой высокопроизводительный, маломощный, 35-разрядный аналого-цифровой преобразователь IC включает внутреннюю схему семисегментных декодеров, драйверы дисплея, источник опорного напряжения и док-станция. Рассеиваемая мощность менее 10 мВт и стабильность отображения очень высока. Работа этой электронной схемы очень просто. Измеряемое напряжение преобразуется в цифровой эквивалент аналого-цифровым преобразователем (A внутри IC, а затем этот цифровой эквивалент декодируется в семисегментный формат, а затем отображается. АЦП В 1CL7107 используется АЦП с двойным наклоном. Процесс, происходящий внутри нашего АЦП можно сформулировать следующим образом. В течение фиксированного периода времени напряжение должно быть измеренное значение интегрируется для получения линейного изменения на выходе интегратора. Затем известное опорное напряжение противоположной полярности подается на вход интегратора и позволяет линейно увеличиваться до тех пор, пока выход интегратора не станет равным нулю.
Проблема, которая обычно при использовании аналогового дисплея вольтметра заключается в том, что не так много точность показаний и человек, использующий его, должен рассчитывать и интерпретировать в сотнях, киловольтах или мегавольтах. Аналоговый вольтметр отображается с помощью шкалы и указатель, из-за этого много параллакса и человеческих ошибок в показания, что делает его менее точным.
Решение описанной выше проблемы заключается в разработке цифрового вольтметра, который устранит ошибку параллакса и уменьшит человеческая ошибка и тем самым обеспечивает высокий уровень точности показаний.
Еще одна интересная вещь об этом цифровом вольтметр заключается в том, что он использует светодиодный (светоизлучающий диод) тип, семь сегментов дисплея и, следовательно, его можно четко видеть в темноте, что характерно для большинства аналоговых вольтметра нет.
Хотя стоимость изготовления цифрового вольтметр больше, чем у аналогового типа, но преимущество цифрового вольтметр гораздо больше, чем аналогового типа.
Принимая во внимание проблемы и предложенное решение, делается вывод, что цифровой вольтметр очень полезен и это облегчит жизнь.
СОДЕРЖАНИЕ
9 0155
Титульный лист
Сертификация стр.
Письмо представление
Посвящение
Благодарность
Аннотация
Таблица Содержание
ГЛАВА ПЕРВАЯ
1.0 Введение
1.1 Цели и задачи
1.2 Аналоговый вольтметр
1.3 Цифровой вольтметр
1.4 Различия между аналоговым и цифровым вольтметр
1.5 рабочая операция этого проекта (методология)
ГЛАВА ВТОРАЯ
2.0 Обзор литературы
2.1 Теория и принципы работы устройства
2.2 Резистор
2.3 Конденсатор
2.4 Аналого-цифровой преобразователь
2.5 Семисегментный дисплей
2.6 Потенциометр
2.7 различия между мультиметром и вольтметр. 0003
3.2 Принципиальная схема цифрового преобразователя
3.3 Аналого-цифровой преобразователь ICL 7107
3.4 Как работает проект
3. 5 Процедура строительства (проектирование)
3.6 перечень используемых компонентов
3.7 Проблемы и их решение
3.8 Источник питания
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
4.0 Тестирование и заключение
4.1 Измерение напряжения
ГЛАВА ПЯТАЯ
5.0 Рекомендации и наблюдения
ССЫЛКИ
ГЛАВА ONE
1.0 ВВЕДЕНИЕ
Электронная система – это система, имеет дело с потоком электронов. Сопротивление, напряжение и ток являются основы электроники. Система электроники уточняет, расширяет, дополняет человека средства и дает нам возможность воспринимать, общаться, вычислять, помнить, рассуждать и так далее. Общее Это облегчает жизнь. Электронное устройство в современные дни в настоящее время заменяют электромеханическое устройство. Например, автоматический электронный выключатель, запрограммированный на срабатывание в определенное время в состоянии S делает механический (ручной) переключатель бесполезным. Электроника система предпочтительнее механической системы, потому что она имеет высокую степень точность и оперативность.
Большинство электрических величин измеряется с помощью прибора, называемого измерителем. Напряжение измеряется вольтметром, ток по амперметру, сопротивление по омметру, мощность по ваттметр. Счетчик, который измеряет только одну из вышеперечисленных величин, считается вольтметр. Вольтметры часто постоянно подключаются (проводятся) в цепь для обеспечить непрерывный контроль количества электроэнергии.
Электронные системы классифицируются на две кастрюли, которые представляют собой аналоговую и цифровую электронную систему. Аналоговая система – это система, которая имеет дело с дискретными значениями квантификации и изменяет ее выходное значение линейно с изменением входного значения. Пример — шкала и стрелочное устройство. такие как аналоговый мультиметр, весы, аналоговый вольтметр, аналоговые часы и т. д. Цифровая система — это та, которая производит только два уровня выходного сигнала на основе диапазон значений входа, который является его выходом, представлен двумя только дискретные уровни, которые равны «1» и «0». Эти земельные ценности называются Sits взято от слова «двоичная цифра». Биты используются для выполнения многих арифметические и логические операции. Значения земли 0 иначе известны как логические уровни или логические состояния. Уровень 0 называется уровнем LOW, а уровень 1 уровень называется HIGH. С этим битом компьютеру легче обрабатывать данные и выдает требуемый результат, потому что он имеет дело только с земля 0 значений. Это позволило мне разработать цифровой вольтметр, который будет отображать значения в виде цифр вместо шкалы и указателя относительно корпус аналогового вольтметра.
Цифровые вольтметры являются приборами которые измеряют напряжение или падение напряжения в цепи, они используют полупроводниковые компоненты и отображать значения в цифровом виде. Как правило, вольтметры d используются для найдите чрезмерное сопротивление, которое может указывать на обрыв цепи или заземление. Они также используются для определения низкого напряжения или падения напряжения, которые могут указывать на плохое связь.
Цифровые вольтметры подключаются в параллельно с тестируемой цепью, чтобы счетчик мог снимать небольшое количество тока. Положительный провод подключается к положительной стороне цепи и отрицательный провод подключается к заземлению цепи. Цифровые вольтметры внутреннее сопротивление — это входное сопротивление, которое обычно выражается в омах. на вольт. Эта сумма является относительно высокой, чтобы предотвратить потребляя значительный ток и нарушая работу цепи протестированы Чувствительность измерителя тока и значение ряда сопротивление определяет диапазон напряжений, которые могут измерять вольтметры.
Цифровые вольтметры обычно разработан вокруг специального типа аналого-цифрового преобразователя, называемого интегрирующий преобразователь. На точность вольтметра влияет множество факторов, включая колебания температуры и напряжения питания. Они могут измерять диапазон напряжения переменного тока (Ac), постоянного тока (напряжения постоянного тока или обоих переменных и напряжения постоянного тока. Устройства обычно отображают от трех до семи цифр. Некоторый цифровые вольтметры также могут регистрировать минимальное и максимальное напряжение, называемое всплеском. чтения.
1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ НАСТОЯЩЕГО ПРОЕКТА
Целью этого проекта является разработка и изготовление цифрового вольтметра с использованием I 7107.
цели следующие:
- Цифровой вольтметр или цифровой вольтметр используется для высокоточного измерения напряжения и легко считывается с расстояние.
- Цифровой вольтметр выводится в числовом формате. форма отображается на светодиоде (светоизлучающий диод). Цифровой вольтметр обычно состоит из аналого-цифрового преобразователя (A/D) с цифровым дисплей, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код, пропорциональный к величине сигнала.
- Измерения цифровым вольтметром имеют гораздо меньшую неопределенность (около 0 или меньше). Стоимость создания цифрового вольтметр низкий, и используется мало внешних компонентов.
- Цифровой вольтметр обладает некоторыми несколько компонентов, небольшой размер и простота сборки с помощью простых корректирование.
- Цифровой вольтметр mo имеет превосходное разрешение и более высокий порядок точности с плюс-минус 0,5%. также указывает на отрицательную величину при обратной полярности.
1.2 АНАЛОГОВЫЙ ВОЛЬТМЕТР
В аналоговом вольтметре используется стрелка указатель для считывания значений. С этим измерителем стрелка может указывать куда угодно. масштаб. Когда считывается аналоговый измеритель, реакция обычно принимается на ближайший второстепенный знак деления. Если указатель находится на полпути между метками, читается как полудел. Прежде чем читать шкалу метра, вы должны выяснить значение каждого деления шкалы. Посмотрите на шкалу на счетчике на рисунке 1,1; обратите внимание, что толстая линия представляет пять единиц. Теперь посчитайте количество дивизий (называемых второстепенными дивизиями) от 4 до 5, поскольку пять младших делений от 4 до 5, каждое малое деление имеет значение 0,2 единицы измерения. Следовательно, каждое малое деление на шкале соответствует 0 ампер, предположим. стрелка (указатель) счетчика на рисунке 1.1 указывает на вторую отметку справа от отметки 7. Счетчик будет показывать 7,6 ампер.
Рисунок 1.1: СХЕМА АНАЛОГОВОГО СЧИТЫВАНИЯ.
1.3 ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР
Вольтметр, изображенный на
Рисунок 1.2 избавляет от необходимости решать, какая метка находится ближе всего к указателю.
Нет никаких догадок в попытке решить, является ли показание счетчика 184,9 или
184.8. Цифровые вольтметры обычно определяются количеством разрядов в их
чтение Когда самая значащая (самая левая) цифра может быть только 0 или 1, она
считается как цифровой 200-вольтовый вольтметр, на рис. 1.2 это три с половиной
разрядный метр. Несмотря на то, что он называется 200-вольтовым измерителем, он может измерять максимум
из 199,9 вольт.
1.5 РАБОЧАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭТОГО ПРОЕКТА (МЕТОДОЛОГИЯ)
Этот проект цифрового вольтметра идеально подходит для измерения выходного напряжения источника постоянного тока (постоянного тока) поставлять. Он включает в себя 3,5-разрядный светодиодный дисплей с индикатором отрицательного напряжения. 1CL7107 — это высокопроизводительный, маломощный аналого-цифровой преобразователь с разрядностью 3,5 разряда. ИС включает в себя внутреннюю схему семисегментных декодеров, драйверы дисплея, источник опорного напряжения и часы. Рассеиваемая мощность менее 10 мВт и стабильность отображения очень высока.
Измеряет напряжение постоянного тока от 0 до 199СВ с разрешением 0.IV. Вольтметр выполнен на одной микросхеме ICL71O7. и может быть установлен на небольшой печатной плате размером 3 x 7 см. Схема должен питаться от источника питания и потребляет всего около 2SmA. 220 Омический резистор должен быть подключен к PIN4 на первом светодиоде (СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ ДИОД) дисплей. Вольтметр также может быть сконфигурирован для измерения различных диапазоны напряжения и Используйте потенциометр 10K, чтобы установить опорное напряжение между PIN 35 и PIN 36 микросхемы ICL7Wq для отображения более высокого разрешения по напряжению. П ИМ с резистором 100К позволит измерить 0-19Напряжение 0,9 Вт при 0,0 Вт (10 мВ) точность.
Работа этой электронной схемы очень просто. Измеряемое напряжение преобразуется в цифровой эквивалентно АЦП внутри ИС, а затем этот цифровой эквивалент декодируется в семисегментный формат, а затем отображается. АЦП, используемый в 1CL7107, является двойным. АЦП наклонного типа. Процесс, происходящий внутри нашей AIX, можно описать как следует,
1. В течение фиксированного периода времени напряжение измеряемый сигнал интегрируется для получения линейного изменения на выходе интегратора.
2. Тогда известное опорное напряжение на вход интегратора подается противоположная полярность и допускается линейное изменение пока выход интегратора не станет равным нулю.
3. Время, необходимое для отрицательного наклона достижение нуля измеряется с точки зрения тактового цикла IC, и это будет пропорциональна измеряемому напряжению.
4. Проще говоря, входное напряжение по сравнению с внутренним эталонным напряжением, и результат преобразуется в цифровой формат.
Резистор R2 и C используются для установки частота IC Внутренний тактовый конденсатор C2 нейтрализует колебания в внутреннее опорное напряжение и повышает стабильность дисплея. R4 контролирует диапазон вольтметра. Наиболее правые три дисплея подключены, поэтому что они могут отображать все цифры. Крайний левый дисплей так подключен, что может отображать только «1» и «-». Контакт 5 (представляющий собой точку) подключен к заземление только для третьего дисплея, и его положение необходимо изменить при изменить диапазон вольтметра, изменив R4. (R4=1.2K дает диапазон O-20В, R4=IZK дает диапазон O-200В).
Нажмите «СКАЧАТЬ СЕЙЧАС» ниже, чтобы получить полные проекты
ДЛЯ БЫСТРОЙ ПОМОЩИ НАПИШИТЕ С НАМИ СЕЙЧАС!
+(234) 0814 780 1594
Покупатели имеют право создавать оспорить в течение семи (7) дней с момента покупки запрос на 100% возврат средств, когда у вас возникла проблема с полученным файлом.
Спор может быть создан только при вы получаете поврежденный файл, неправильный файл или нарушения в таблице содержимое и содержимое полученного файла.
ProjectShelve.com либо предоставить соответствующий файл в течение 48 часов или отправить возврат за вычетом банковских комиссий за транзакцию. Срок и Условия применяются.
Ожидается, что покупатели подтвердят что материал, за который вы платите, доступен на нашем сайте ProjectShelve.com и вы выбрали правильный материал, вы также пошли через предварительные страницы и интересующие вас до оплаты.