Диапазона измерений

Напряжение питания логометра влияет на чувствительность его измерительного механизма к изменению измеряемого сопротивления и не должно быть ниже определенного уровня. Обычно напряжение питания лого-метров устанавливают с некоторым запасом по отношению к минимально допустимому уровню для того, чтобы его возможные колебания не влияли на точность результата измерения. Значение напряжения питания и способ его получения зависят от назначения омметра и диапазона измеряемых сопротивлений: при измерении малых и средних сопротивлений применяют сухие ба-

ЭСЧ обеспечивает автоматическое измерение частоты с представлением результатов измерения в форме, удобной для считывания. Емкость счетчика зависит от диапазона измеряемых величин и реализуемой точности измерения. Наличие запоминающего устройства позволяет сохранять в системе индикации результат предыдущего измерения на время цикла измерения.

Электронные омметры. Как и электронные амперметры, эти приборы отдельно не выпускают; их функции выполняют универсальные вольтметры, которые с этой целью в зависимости от диапазона измеряемых сопротивлений строят по одной из схем 8.8, вив. Преобразователи таких омметров представляют собой операционные усилители ОУ, охваченные отрицательной обратной связью образцовым RN и измеряемым Rx сопротивлениями. Схема ( 8.8, б) применяется при измерении сопротивлений от 10 Ом до 1000 МОм. Учитывая большое значение коэффициента усиления ОУ (К. > 1), выходное напряжение преобразователя

Для расширения частотного диапазона измеряемых величин в сторону низких частот, очевидно, следует увеличить постоянную времени цепи t = = К (Сцх + О))- Расширение частотного диапазона путем увеличения емкости измерительной цепи Свх всегда приводит к уменьшению чувствительности преобразователя. Действительно, при u)R (Свх + С„) > 1 входное напряжение усилителя

Верхняя граница амплитудного диапазона зависит от допустимой величины нелинейных искажений и определяется соотношением ZAmax/Zo^.O,l. Это соотношение такжЪ ограничивает нижнюю границу частотного диапазона измеряемых вибраци-й, так как выходное напряжение с электретного вибропреобразователя пропорционально виброскорости, которая на низких частотах при резонансной амплитуде перемещения является сравни-

Электронные омметры. Как и электронные амперметры, эти приборы отдельно не выпускают; их функции выполняют универсальные вольтметры, которые с этой целью в зависимости от диапазона измеряемых сопротивлений строят по одной из схем 8.8, виг. Преобразователи таких омметров представляют собой операционные усилители ОУ, охваченные отрицательной обратной связью образцовым RN и измеряемым Rx сопротивлениями. Схема ( 8.8, б) применяется при измерении сопротивлений от 10 Ом до 1000 МОм. Учитывая большое значение коэффициента усиления ОУ (К > 1), выходное напряжение преобразователя

Использование полупроводниковых усилителей в схемах комбинированных приборов приводит к повышению чувствительности приборов — расширению диапазона измеряемых переменных токов и напряжений в сторону малых значений.

Параметры цепи подвижной катушки EL электродинамического логометра ( 3.60, а) подобраны так, чтобы угол сдвига между током Д и напряжением Ux измеряемой частоты был равен 90Q ( 3.60, б). Параметры цепи неподвижной катушки А (/?2, Lz, С? и включенной с ней последовательно подвижной катушки ?2 подбираются так, чтобы резонанс напряжений в этой цепи наступал при частоте /*„, равной среднему значению диапазона измеряемых частот: /*„= 1/(2я1/12С2).

Применение гетеродинного метода для расширения пределов измерения ЭСЧ. Как указывалось ранее, верхний предел частоты, измеряемой ЭСЧ, составляет сотни мегагерц. Значительное расширение диапазона измеряемых частот вплоть до частот 70... 100 ГГц достигается в результате сочетания метода дискретного счета с гетеродинным. ЭСЧ для этого аппаратно дополняются гетеродинным преобразователем частоты.

Выбор частоты зависит от диапазона измеряемых толщин пленок. Для тонких пленок и большой чувствительности используют высокие частоты. Чувствительность кварцевого резонатора Am/А/ = 10~10 кг/кГц. Применяя радиотехническую аппаратуру (при / = 20 МГц), точность измерения равна 5—20 нм. Выпускаемые серийно отечественные приборы К.ИТ-1 позволяют измерять толщину тонких металлических, полупроводниковых и диэлектрических пленок в диапазоне толщин 0,01—5 мкм с точностью ±10 %. Приборы позволяют задавать требуемую толщину пленки, после достижения которой подается сигнал на прекращение напыления электромагнитной заслонкой. Для точного измерения толщины производят градуировку прибора. Недостатком метода 72

Несмотря на то, что существует большое количество мостовых цепей, допускающих измерения L и г, не каждая из них может удовлетворить конкретным требованиям в отношении диапазона измеряемых величин, частотного диапазона, напряженности намагничивающего поля (или индукции), допустимым погрешностям измерения. Так, схемы, содержащие образцовую переменную индуктивность и активные сопротивления, практически почти не используются, так как меры переменной индуктивности имеют сравнительно невысокую точность и применимы в узком частотном диапазоне (низкие и звуковые частоты). Предпочтительнее применять схемы с регулируемыми емкостями и активными сопротивлениями как более точные, позволяющие производить измерения в достаточно широком диапазоне частот (до 100 кГц] и более удобные в эксплуатации. Следует отметить, что наличие в схе ме регулируемых активных сопротивлений ограничивает верхний предел по частоте.

где с, d — постоянные числа; хк — конечное значение диапазона измерений или сигналов на входе преобразователя.

где *тах — максимальная величина (предел) диапазона измерений.

бом месте диапазона измерений), округленная до ближайшего большого значения ряда 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4 для приборов и 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 для вспомогательных устройств. Класс точности выносят на шкалу прибора.

где с и d — постоянные величины; Хк - конечное значение диапазона измерений прибора; Хд - действительное значение измеряемой величины.

Наименование прибора (миллиамперметр, мегомметр и т. д.) наносят на шкалу многопредельных приборов. В этом случае предел измерения указывают около зажима или переключателя диапазона измерений. Цифры на шкале прибора соответствуют числу делений. Цену деления определяют как отношение предельного числа делений к пределу измерений в данном диапазоне.

где а0; Ь0 — постоянные величины, определяемые классом точности, который задается как дробь а0/Ь0; Xk — верхний предел диапазона измерений; X — значение измеряемой величины.

При испытаниях электроизоляционных материалов необходимо измерять большие сопротивления (до 101в Ом и выше) и очень малые токи (10~14 А и менее). Это требует применения специальных средств и методов измерений. В гл. 1 отмечалось, что сопротивление образца может быть измерено прямо или косвенно. При прямых измерениях применяют ламповые и полупроводниковые мегаом-метры (тераомметры). Эти приборы позволяют непосредственно по шкале отсчитать значение измеряемого сопротивления. Предел допускаемой погрешности мегаомметров может составлять в зависимости от диапазона измерений от ±5 до ±20%.

При выборе спектрального диапазона измерений нужно учитывать, что вместе с поглощением свободными носителями заряда на определенных участках спектра может влиять поглощение примесями и фононами. Для того чтобы избежать ошибок в определении концентрации носителей заряда, в рабочем спектральном диапазоне другие механизмы поглощения должны проявляться менее интенсивно.

• изменять шкалы приборов в зависимости от диапазона измерений,

Для приборов с нулевой отметкой на краю или вне шкалы нормирующее значение равно конечному значению диапазона измерений. Для приборов с двусторонней шкалой, т. е. с отметками шкалы, расположенными по обе стороны от нуля, оно равно арифметической сумме конечных значений диапазона измерений.

где хк — конечное значение диапазона измерений; с и d — постоянные числа, причем отношение c/d обозначает класс точности прибора.