Измерения физических

На этом определении основан способ измерения добротности по показанию вольтметра с высоким входным сопротивлением, подключенного параллельно емкости контура, настраиваемого в резонанс при питании от источника с фиксированным напряжением.

Датчики, основанные на измерении добротности. Это, по-видимому, единственная разновидность счетных датчиков, не использующая преобразования измеряемой величины в пространственную фазу. В основу работы таких датчиков положено определение добротности резонаторов как числа периодов свободных колебаний, в течение которых амплитуда колебаний уменьшается приблизительно в 22 раза. Структурная схема цепи для измерения добротности, используемой в установке МУ-4 [Л. 189] для определения внутреннего трения материалов, показана на 27-10, а. Здесь напряжение от преобразователя, воспринимающего колебания образца, поступает через катодный повторитель на дглитель напряжения Д, состоящий из двух равных сопротивлений. Коэффициент передачи делителя скачком меняется от 0,5 до 1 при зажигании тиратрона и срабатывании реле Р.

- 2.32. Схема измерения добротности катушки индуктивности.

Таким образом, если входное напряжение U± поддерживать во время измерений постоянным, то шкалу индикатора резонанса можно градуировать непосредственно в единицах добротности Q. Поэтому измерители добротности часто называют куметрами. Применяя куметр для измерения добротности, путем вычислений можно определить индуктивность, емкость, сопротивление потерь, полные сопротивления двухполюсников, затухание и волновое сопротивление коаксиального кабеля и некоторые другие параметры. При измерении отсчет производят только в момент резонанса. На шкалах куметра получают связанные друг с другом значения / — частоты генератора, Собр — емкости образцового конденсатора и Q — добротности.

— для измерения добротности катушки 201

Резонансный метод измерения параметров элементов электрора-диоцепей применяется на частотах от 1 кГц до 300 МГц и наиболее полно реализован в измерителях добротности — куметрах, универсальных радиоизмерительных приборах, предназначенных для измерения добротности, индуктивности, собственной емкости и сопротивления потерь катушек индуктивности, емкости и угла потерь конденсаторов, полных сопротивлений пассивных двухполюсников, затухания и волнового сопротивления кабеля и ряда других параметров.

Пренебрегая влиянием делителя, можно записать QL= (C1+ + С2)/(С1—С2). Погрешность измерения добротности обусловлена погрешностью измерения С1 и С2, включающей погрешность из-за неточности индикации уровня [формула (2.7)], погрешность градуировки шкалы образцового конденсатора и погрешность отсчета емкости по шкале образцового конденсатора.

Серийные куметры перекрывают диапазон частот 1 кГц ... ...300 МГц: Е4-10 (1 ... 100 кГц), Е4-7 (50 кГц... 35 МГц), Е4-11 (30 ...300 МГц). Электрическая схема куметра Е4-10 соответствует схеме 12.8,а, Е4-7 и Е4-11 — 12.8,6. Пределы измерения добротности 5... 1000, а погрешность не превышает 6... 8%.

Высокочастотные преобразователи включаются в резонансный контур, питающийся от генератора высокой частоты. При изменении концентрации изменяется активное сопротивление преобразователя, что определяется путем измерения добротности контура при помощи измерительной цепи, аналогичной цепи, используемой в куметрах (см. § 15.7).

Основная погрешность измерения добротности в процентах номинального значения не должна превышать значений, рассчитанных по формулам табл.. 7-12.

4. Приведите методы измерения добротности контура.

Для наблюдения за технологическими процессами требуются измерения физических величин и их автоматическая регистрация. Результаты измерений и их регистрация позволяют определить текущие значения измеряемых величин, их функциональные связи и тенденции изменений этих величин.

Из-за недоступности внутренней базовой точки (см. 3.6) и, следовательно, трудностей непосредственного измерения физических параметров г Q, г , г * и )3 в инженерной практике обычно используются косвенные методы, основанные на замещении реального транзистора четырехполюсником.

и определять тем самым корреляцию между ними. С помощью осциллографов можно, например, осуществлять измерения переходных процессов при разработке полупроводниковых приборов, очень точные измерения фазовых соотношений, непосредственные измерения физических величин, которые могут быть преобразованы в электрические сигналы соответствующими датчиками.

Единицы измерения физических величин принято делить на основные и производные. Основные вводятся независимо друг от друга, производные — устанавливаются на основе экспериментально открытых законов или принятых определений, связывающих физические величины.

Изучение свойств преобразователей по физическим яилениям и эффектам, положенным в основу их работы, позволяет наиболее полно уяснить общие свойства той или иной группы преобразонателей, найти общий подход к вопросу схемного и конструктивного решения задач, связанных с их расчетом, конструированием и применением. Учитывая преимущество электрических методов измерения физических величин, здесь рассмотрим в основном преобразователи с электрическим выходным сигналом. Из других видов преобразователей будут упомянуты только механические упругие преобразователи, получившие в электроизмерительной технике широкое распространение в качестве промежуточных преобразователей вида механических величин.

Единицы измерения физических величин принято делить на основные и производные. Основные вводятся независимо друг от друга, производные —устанавливаются на основе экспериментально открытых законов или принятых определений, связывающих физические величины.

В методе, использующем для математического описания 'системы теорию линейных графов, основой для формализации служит объективный характер операций измерения физических величин. Конечной целью измерений является установление связи между некоторым символом, выражающим значение .переменной, и показанием измерительного прибора. Любое измерение связано с двумя точками или областями и с ориентацией измерительного прибора.

Имея в виду что каждая переменная может быть выражена количественно лишь посредством измерения, рассмотрим более подробно процесс измерения физических величин и попытаемся найти общие свойства, присущие этому процессу, не зависящие от физической природы измеряемых величин и конкретного типа измерительного прибора.

методы контроля параметров ИМС и ее элементов, в основе которых лежат различные процессы измерения физических величин.

Измерения физических величин могут быть произведены с различной точностью. Иногда оказывается вполне достаточным знание приближенного значения измеряемой величины, полученного, на-

ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЦИФРОВЫМИ ПРИБОРАМИ