Сравнение напряжения

В измерительной технике и особенно в автоматических устройствах широко используется метод сравнения. В основе этого метода лежит сравнение измеряемой величины с известной идентичной физической величиной. Из области неэлектрических измерений можно, на: пример, указать известный способ определения при помощи чашечных весов массы (веса) какого-либо предмета путем сравнения его с массой (весом) гирь в момент равновесия.

2) приборы поразрядного уравновешивания (кодоимпульсные) — приборы, в которых сравнение измеряемой величины с известной ведут по разрядам выбранного кода, после чего происходит считывание кода со всех разрядов с последующим преобразованием его и отображением в цифровой форме;

Сравнение измеряемой величины с ее значением, принятым за единицу

Сравнение измеряемой частоты с частотой образцового генератора можно осуществлять также с помощью электронного осциллографа, нелинейного элемента (гетеродинные частотомеры) или колебательной системы (резонансные частотомеры).

Сравнение измеряемой величины с ее значением, принятым за единицу

Что такое электрические измерения? Сравнение измеряемой величины с ее значением, принятым за единицу 194

Сравнение измеряемой частоты с частотой образцового генератора можно осуществлять также с помощью электронного осциллографа, нелинейного элемента (гетеродинные частотомеры) или колебательной системы (резонансные частотомеры).

В измерительной технике и особенно в автоматических устройствах широко используется метод сравнения. В основе этого метода лежит сравнение измеряемой величины с известной идентичной физической величиной. Из области неэлектрических измерений можно, например, указать известный способ определения при помощи чашечных весов массы (веса) какого-либо предмета путем сравнения его с массой (весом) гирь в момент равновесия.

В электроизмерительной технике используют также метод сравнения, в основе которого лежит сравнение измеряемой величины с воспроизводимой мерой. Метод сравнения может быть компенсационным и мостовым. Примером применения компенсационного метода служит измерение напряжения путем сравнения его значения со значением э. д. с. нормального элемента. Примером мостового метода является измерение сопротивления с помощью четырехплечной мостовой схемы. Измерения компенсационным и мостовым методами очень точные, но для их проведения требуется сложная измерительная техника.

Принципы измерения электрических величин методом сравнения с мерой. Сравнение измеряемой величины с мерой происходит при любом измерении. Однако в приборах непосредственной оценки мера измеряемой величины в процессе измерения не используется. В этом случае измеряемая величина преобразуется в другую (промежуточную), которая сравнивается с мерой промежуточной величины, а мера измеряемой величины используется при градуировке прибора. Например, в электромеханических приборах измеряемая электрическая величина преобразуется во вращающий момент, который сравнивается с противодействующим моментом упругих элементов.

Метод последовательного счета. При этом методе ( 6.3, а) происходит последовательное во времени сравнение измеряемой величины х с известной величиной хк, изменяющейся (возрастающей или убывающей) во времени скачками, причем каждый скачок соответствует шагу (ступени) квантования по уровню. Число ступеней, при котором наступает равенство хк (^и) — х (с некоторой погрешностью), равно номеру отождествляемого уровня квантования. В этом случае известная величина воспроизводится набором мер, выбранных по единичной системе счисления. Возможно инверсное преобразование, при котором известная постоянная величина сравнивается с равномерно квантованной величиной, функционально связанной с измеряемой величиной.

В лабораторной работе исследуется компенсационный стабилизатор, схема которого изображена на 1.11. В компенсационном стабилизаторе происходит непрерывное сравнение напряжения на нагрузочном резисторе Vn (или его части) с опорным напряжением Uon, создаваемым параметрическим стабилизатором, собранным на стабилитроне Д.

На 9.21, а изображена схема компенсационного стабилизатора постоянного напряжения на дискретных полупроводниковых приборах. В этом стабилизаторе в блок сравнения Б С входят параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона Д и резистора Ra, и резистивный делитель RiR^Rs- Усилителем постоянного тока является усилитель на маломощном транзисторе Т2 и резисторе RK. В качестве регулирующего элемента используется мощный транзистор 7\. В рассматриваемом компенсационном стабилизаторе происходит непрерывное сравнение напряжения на нагрузочном резисторе UH (или части его) с опорным напряжением ?/оп, создаваемым с помощью параметрического стабилизатора.

Благодаря высокому коэффициенту усиления ОУ даже при малой разности Ut—U2 происходит переключение схемы из состояния ?/„ых min B состояние ?/вых max-Следовательно, компаратор осуществляет сравнение напряжения аналогового сигнала с эталонным с высокой точностью.

Приведенная на 1 1 .9 схема компенсационного стабилизатора напряжения содержит следующие функциональные узлы: регулирующий элемент РЭ, источник опорного напряжения ИО, усилительный орган УО. В процессе работы происходит непрерывное сравнение напряжения на нагрузке (или части его) и„ с опорным напряжением UQn. Полученный сигнал рассогласования Д1/ = t/_n — и„ усиливается и подается на вход регулирующего органа, сопро-

Сравнение напряжения сигнала может быть произведено одновременно (параллельно) со всеми эталонными напряжениями (подобно тому, как это делается при измерении размеров некоторого образца путем приложения к нему линейки) или последовательно, путем сравнения с каждым эталоном поочередно.

Компенсационные стабилизаторы напряжения с непрерывный регулированием. Структурные схемы компенсационных стабилизаторов напряжения приведены на 6.82. В стабилизаторах этого типа непрерывно 'происходит сравнение напряжения на нагрузке ?/н (или его части) с опорным 'напряжение U0n- При отклонении Us от заданной величины появляется сигнал, равный разности Un — ?Аш, воздействующий через усилитель У на регулирующий элемент РЭ, который возвращает величину UB к требуемому значению^

харак"еристику срабатывания в плоскости W можно записать в виде —п/2 ==; ^(ff~:3i/2. При конкретном выполнении реле производится сравнение напряжения и^, нарастающего с увеличением ?с ,( 4-13, б), с заданным напряжением уставки Иу, пропорциональным /гр. Выходной сигнал схемы сравнения

Привод работает следующим образом. Блок РШ на основании замера сопротивления поступающей заготовки резистора рассчитывает требуемый шаг спирали и выдает его в виде эталонного напряжения U., на блок УШ. На входе блока УШ, который представляет собой усилитель постоянного тока, производится сравнение напряжения U» с выходным напряжением тахогенератора Ur, пропорциональным угловой скорости ИД. На выходе блока УШ устанавливается напряжение 6'у, пропорциональное сигналу Ua и являющееся напряжением управления для исполнительного двигателя ИД. Ротор двигателя вращается с заданной скоростью и через ЛШЯР перемещает резистор.

Основным назначением компаратора 521СА2 является сравнение напряжения сигнала с опорным напряжением, регулируемым в широком диапазоне. Выходные сигналы с компаратора могут подаваться непосредственно на входы ТТЛ-:хем. На 3.32, б, в приведены передаточные характеристики компаратора для различных значений

6.27. Сравнение напряжения шумов стабилитронов с захороненным слоем (а), стабилитронов с подогревом (б) и источников опорного напряжения на С/БЭ-стабилитроне (в). (С разрешения Burr-Brown Corporation). Сравнение плотности шумов ещ (г) и интегрального напряжения шума (д) стабилитронов указанных типов.

компаратора 2 осуществляется сравнение напряжения основного источника с некоторым опорным напряжением, задающим границу его допустимого изменения. При выходе за эту границу компаратор формирует сигнал, по которому в / производится переключение источников питания и запускается формирователь 3 сигнала запрета выборки. Рассмотрим некоторые варианты реализации отдельных компонент в схеме.