Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

2.6 Измерители уровня кратко

Лекция



Привет, Вы узнаете о том , что такое измерители уровня, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое измерители уровня , настоятельно рекомендую прочитать все из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ.

2.6.1 Широкополосные измерители уровня

Широкополосные измерители уровня (ИУ) отличаются от вольтметров по градуировке и требованиям к входному устройству. Кроме того, в силу необходимости измерений весьма низких уровней (до - 80 дБ и менее) у ИУ усилительные каскады всегда предшествуют детекторному (рис. 2.19).

2.6 Измерители уровня

 

Рисунок 2.19 Схема широкополосного измерителя уровня

 

Градуировка ИУ производится, как правило, в абсолютных уровнях напряжения, когда за нулевой уровень принято напряжение

2.6 Измерители уровня= 600⋅10−3 = 0,775 В эфф. Во входном устройстве ИУ всегда имеется ослабитель, уменьшающий поступающий на вход усилительных каскадов уровень напряжения обычно на 10, 20, З0, 40 дБ (или на 1, 2, 3, 4, 5 Нп) и дающий, следовательно, возможность измерить уровни напряжения соответственно меньшие, чем обычная величина крайней левой отметки шкалы (-20 дБ), например: -12 дБ по шкале и -40 дБ на ослабителе соответствуют уровню -52 дБ.

Требования ко входному устройству ИУ обусловлены тем, что в технике связи возможны два способа включения ИУ: 1) параллельно уже имеющемуся в цепи какому-то сопротивлению («впараллель») и 2) последовательно, когда сам ИУ (его входное сопротивление) оказывается включенной «в разрез» нагрузкой, на которой и измеряется уровень. Если в первом случае ИУ, чтобы не изменить режима работы цепи и не дать большой погрешности при определении уровня, существовавшего на некоторой нагрузке до включения ИУ, должен обязательно иметь возможно большее сопротивление (ключ, управляющий входным сопротивлением, должен стоять в положении «Высокоомный»), то во втором случае входное сопротивление ИУ делается соответствующим стандартным сопротивлениям для цепей проводной связи: 600, 135, 75 Ом. При установке ключа, управляющего входным сопротивлением на одно из этих значений ИУ, включенный «в разрез» оказывается практически согласованной нагрузкой для соответствующей цепи. При этом измеряемый уровень напряжения равен уровню мощности на такой нагрузке, если отсчет произведен по соответствующей шкале.

Часто ИУ имеет две шкалы: одну, проградуированную в абсолютных уровнях напряжения, т. е. для 600-омной цепи («0» соответствует 0,775 В), другую для 135-омной («0» соответствует 0,367 В), или же одну для 135-омной и вторую для 75-омной («0» соответствует 0,274 В).

Совершенно ошибочным (хотя и часто встречающимся) было бы при включении «впараллель» установить ключ, управляющий входным сопротивлением          на      одно из      низкоомных       значений    (якобы       для «согласования»). Очевидно, что такой низкоомный вход существенно шунтирует уже имеющиеся сопротивления нагрузки и возникнет значительная систематическая погрешность измерений.

Входное устройство ИУ, используемых на воздушных и симметричных кабельных цепях, содержит обычно трансформатор, симметричный по отношению к земле. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Для коаксиальных цепей вход несимметричен, при этом (как и в большинстве электронных вольтметров) к зажиму «Земля» следует подключать провод, связанный с землей.

Примером широкополосного измерителя уровня может служить ИУ-600.

2.6.2 Роль входного сопротивления вольтметра

Входное сопротивление вольтметра в основном определяется сопротивлением добавочного резистора, так как сопротивление рамки измерительного механизма мало. Но и это добавочное сопротивление не может быть очень велико, так как его значение ограничено током, который должен протекать через измерительный механизм. В реальных вольтметрах магнитоэлектрической системы входное сопротивление не превышает нескольких десятков кОм. В ряде случаев для измерения в высокоомных радиотехнических цепях такого входного сопротивления недостаточно, ибо это приводит к значительной погрешности измерения.

2.6 Измерители уровня

 

                                         Рисунок 2.20                         Рисунок 2.21

Рассмотрим влияние входного сопротивления вольтметра на его показания при измерении в высокоомных цепях.

Цепь, изображенная на рис. 2.21, состоит из источника напряжения Е с внутренним сопротивлением, равным нулю, и резисторов R1 и R2.Напряжение на резисторе R1 измеряется вольтметром PV1 с входным сопротивлением Rвх.

В отсутствие вольтметра в цепи протекает ток, создающий падение напряжения         UR2      =       ER2/(R1        +       R2),   При       подключении      вольтметра сопротивление участка бв уменьшается и становится равным R6в = R2RBX/(R2 - RBX )

Уменьшается и общее сопротивление цепи абв, увеличивается ток от источника. Это в свою очередь, приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R1 а следовательно, к уменьшению напряжения на участке бв, где подключен вольтметр. Систематическая погрешность, возникающая при подключении вольтметра (вольтметр показывает не то напряжение, которое имелось до его подключения, а меньше), зависит от входного сопротивления вольтметра и от сопротивления резисторов R1 и R2, т. е. от высокоомности цепи. Легко убедиться, что при малом сопротивлении резистора R1 погрешность стремится к нулю для любого входного сопротивления вольтметра. При определенных, отличных от нуля, значениях R1 и R2 погрешность тем меньше, чем больше входное сопротивление прибора.

Так, для рассматриваемой цепи напряжение па участке бв при подключении вольтметра составляет

                                          U6в = ER6в/(R1 + R6e),                                 (2.18)

т. е. отличается от первоначального на величину

                                   ∆=UR2 −Uбв =E2.6 Измерители уровня(R1R+1(RR22)(−R1R+бв)Rбв) ,                    (2.19)

а относительное изменение напряжения составит

                                                                                               ∆U                          1

2.6 Измерители уровня                       δ=UR2 = 1+RВХ (R1+R2)/ R1R2) .               (2.20)

                                                          Из      полученного      выражения      следует,      что     при                                 R1→0

2.6 Измерители уровняRВХ (R1−R2) дробь R1R2 → ∞, а погрешность δu → 0. Аналогично при увеличении входного сопротивления (RBX → ∞) погрешность δu → 0.

Стремление снизить систематическую погрешность измерения привело к необходимости создания вольтметров с высоким входным сопротивлением.

 

Контрольные вопросы:

1.      Какие требования предъявляются ко входному устройству измерителя уровня?

2.      Перечислите отличие измерителя уровня от вольтметра.

3.      Характеризуйте способы включения измерителя уровня.

4.      В каких единицах измеряется уровень сигнала?

5.      Роль входного сопротивления вольтметра

Информация, изложенная в данной статье про измерители уровня , подчеркивают роль современных технологий в обеспечении масштабируемости и доступности. Надеюсь, что теперь ты понял что такое измерители уровня и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про измерители уровня

Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.

создано: 2017-07-02
обновлено: 2021-03-13
132309



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ

Термины: МЕТРОЛОГИЯ И ЭЛЕКТРОРАДИОИЗМЕРЕНИЯ