Виборчі (селективні) вольтметри
Вони застосовуються для вимірювання окремих гармонійних складових багаточастотного сигналу, визначення коефіцієнта гармонік, перевірки індикаторів мостових схем і т. п. Прилади вибіркової дії можуть бути виготовлені на різних принципах. Найчастіше застосовуються прилади гетеродинного типу, близькі за своїм пристроєм до радіоприймачів. На дуже низьких частотах використовуються вибірковіRС-ланцюги.
Мал. 6.36. Виборчий вольтметр
Виборчі вольтметри характеризуються, насамперед, діапазоном перебудови та смужкою вимірюваного сигналу.
На рис. 6.36 показано спрощену схему виборчого вольтметра. Її основою є широкосмуговий підсилювачА2з рівномірною амплітудно-частотною характеристикою (АЧХ) та частотно-залежною ООС.
При налаштуванніRC-контуру в ланцюзі ООС на частоту сигналу коефіцієнт передачі ланцюга зворотного зв'язку приймає мінімальне значення, в результаті чого зростає коефіцієнт посилення основного тракту і напруга досягає максимуму. За такою схемою зібрані вольтметри типів В6-2, В6-4.
Велику чутливість і широкий діапазон вимірюваних частот мають гетеродинні вибіркові вольтметри. Структурну схему такого вольтметра зображено на рис. 6.37.
Мал. 6.37. Гетеродинний вольтметр
Вхідний сигнал частоти перетворюється перетворювачем частотиUZна різницеву частоту. При плавній зміні частоти гетеродинаG1можна підібрати частоту на яку налаштований смуговий фільтрZ1,і визначити значення цього сигналу вольтметром. За сталості коефіцієнта перетворення показання індикаторного приладуРА1пропорційні сигналу даної гармонійної складової на вході. Для перебудови у широкому діапазонічастот та підвищення вибірковості застосовують дво-і більш кратне перетворення частоти. Прикладами реалізації такої схеми можуть бути прилади В6-1, В6-5.
ВИМІР ПОТУЖНОСТІ
Загальні відомості
Діапазон частот, у якому доводиться вимірювати потужність, є надзвичайно широким. При оцінці економічності радіоапаратури зазвичай цікавляться споживанням енергії від мережі змінного струму (50 Гц) або джерел постійного струму. Верхня межа частотного діапазону визначається частотою випромінювання лазера.
Методи та прилади, що використовуються для вимірювання потужності, залежать від частотного діапазону та величини потужності. У разі змінних струмів найбільший інтерес зазвичай становить середня (активна) потужність
, (7.1)
деuтаi– миттєві значення напруги та струму;t- час;Т- період коливань. Твірр = uiназивається миттєвою потужністю. При синусоїдальних коливаннях (7.1) набуває вигляду
; , (7.2)
деUтаI— середньоквадратичні (діючі, ефективні) значення напруги та струму; - фазовий зсув міжUіI. При коливаннях довільної форми оцінити потужність можна з допомогою низки Фур'є. У цьому випадку
, (7.3)
де і – постійні складові напруги та струму; і – середньоквадратичні значення напруги та струмуn-ї гармоніки; -Фазовий зсув між і . При цьому мається на увазі, що об'єкт, що досліджується, має комплексний опір і значення різниці фаз між і для кожної гармоніки мають своє значення. Якщо об'єкт, що досліджується, має суто активний опірR, то формула (7.3) набуває вигляду , деUіI– середньоквадратичні значення напруги і струму.
При вимірі потужності імпульсно-модульованих коливань прийнято оцінювати імпульсну та середню потужність. У разі модуляції несучої прямокутними імпульсами (рис. 7.1) імпульсна потужність
, (7.4)
де - Тривалість радіоімпульсу.
| Середнє значення потужності за період повторення імпульсівТпов'язане з імпульсною потужністю співвідношенням (7.5) | |
| Мал. 7.1. Синусоїдальні коливання |
Імпульсна потужність завжди більша за середню потужність, крім випадкуτ = T, що відповідає роботі в безперервному режимі без модуляції.
У радіотехніці широко використовуються наступні кратні та подільні одиниці вата: мікроват, мілліват, кіловат, мегават.
Крім абсолютних одиниць потужності застосовуються також відносні одиниці. Наприклад, у техніці зв'язку прийнято значення будь-якої вимірюваної потужності виражати як рівня потужності , де – еталонна потужність. Якщо = 1 мВт, то називають абсолютним рівнем потужності, що позначається дБм. Таким чином, вимірюваний рівень потужностіРх= 1 мВт відповідає рівень потужності 0 дБм. Якщо > 1 мВт, рівень потужності виражається позитивним числом,
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком гугл на сайті: