Цахилгаан хэмжилт. Цахилгаан хэлхээ ба эд ангиудын параметрүүдийг хэмжих Цахилгааны үндсэн шинж чанарыг хэмжих

Цахилгааны параметрүүдийг хэмжих нь электрон бүтээгдэхүүн боловсруулах, үйлдвэрлэх зайлшгүй алхам юм. Үйлдвэрлэсэн төхөөрөмжийн чанарыг хянахын тулд тэдгээрийн параметрүүдийг алхам алхмаар хянах шаардлагатай. Ирээдүйн хяналт хэмжилтийн цогцолборын функцийг зөв тодорхойлохын тулд цахилгаан хяналтын төрлүүдийг тодорхойлох шаардлагатай: үйлдвэрлэлийн эсвэл лабораторийн, бүрэн эсвэл сонгомол, статистик эсвэл дан, үнэмлэхүй эсвэл харьцангуй гэх мэт.

Бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн бүтцэд дараахь төрлийн хяналтын төрлүүд ялгагдана.

• Оролтын хяналт;
• Үйл ажиллагааны хоорондын хяналт;
• Үйл ажиллагааны параметрүүдийг хянах;
• Хүлээн авах туршилтууд.

Хэвлэмэл хэлхээний самбар, электрон угсралтын үйлдвэрлэлд (хэрэгслийн үйлдвэрлэлийн мөчлөгийн талбай) орж ирж буй түүхий эд, эд ангиудын чанарын хяналт, бэлэн хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн металлжуулалтын цахилгаан чанарын хяналт, угсарсан электрон хэрэгслийн ашиглалтын параметрүүдийг хянах шаардлагатай. чуулганууд. Эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд орчин үеийн үйлдвэрлэлд адаптер хэлбэрийн цахилгаан хяналтын систем, түүнчлэн "нисдэг" датчик бүхий системийг амжилттай ашиглаж байна.

Савлагаа дахь эд ангиудыг үйлдвэрлэхэд (савласан үйлдвэрлэлийн мөчлөг) нь эргээд талст болон багцын оролтын параметрийн хяналт, чипийн утсыг гагнах буюу угсарсны дараа дараагийн харилцан үйлчлэлийн хяналт, эцэст нь эцсийн бүтээгдэхүүний параметрийн болон функциональ хяналтыг шаарддаг. .

Хагас дамжуулагч эд анги, нэгдсэн хэлхээ (болор үйлдвэрлэл) үйлдвэрлэхийн тулд цахилгаан шинж чанарыг илүү нарийвчилсан хяналт хийх шаардлагатай болно. Эхний ээлжинд гадаргуугийн болон задгай хавтангийн шинж чанарыг хянах шаардлагатай бөгөөд үүний дараа үндсэн функциональ давхаргын шинж чанарыг хянахыг зөвлөж, металлжуулалтын давхаргыг хэрэглэсний дараа түүний гүйцэтгэлийн чанар, цахилгаан шинж чанарыг шалгана. Хавтан дээрх бүтцийг хүлээн авсны дараа параметрийн болон функциональ хяналт, статик ба динамик шинж чанарыг хэмжих, дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хянах, бүтцийн шинж чанарыг шинжлэх, гүйцэтгэлийг шалгах шаардлагатай.

Параметрийн хэмжилтүүд:

Параметрийн шинжилгээ нь төхөөрөмжийн ажиллагааг хянахгүйгээр хүчдэл, гүйдэл, чадлын параметрүүдийн найдвартай байдлыг хэмжих, хянах цогц аргуудыг агуулдаг. Цахилгааны параметрүүдийг хэмжих нь хэмжиж буй төхөөрөмжид цахилгаан өдөөлт (DUT) хэрэглэх ба DUT-ийн хариу урвалыг хэмжих явдал юм. Параметрийн хэмжилтийг тогтмол гүйдлийн үед (гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанарын тогтмол гүйдлийн стандарт хэмжилт (CVC), цахилгаан хэлхээний хэмжилт гэх мэт), бага давтамжтай (багтаамж-хүчдэлийн шинж чанарын олон давтамжийн хэмжилт (C-V шинж чанар), хэмжилт) нийлмэл импеданс ба иммитанс, материалын шинжилгээ гэх мэт.), импульсийн хэмжилт (импульсийн I-V шинж чанар, хариу өгөх хугацаа гэх мэт). Параметр хэмжилтийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд олон тооны тусгай хяналтын болон хэмжих хэрэгслийг ашигладаг: дурын долгионы генератор, тэжээлийн хангамж (Тогтмол гүйдлийн болон хувьсах гүйдэл), эх үүсвэрийн тоолуур, амперметр, вольтметр, мультиметр, LCR ба импеданс хэмжигч, параметрийн анализатор ба характерограф. , болон бусад олон зүйлс, түүнчлэн олон тооны дагалдах хэрэгсэл, хангамж, бэхэлгээ.

Хэрэглээ:

• Цахилгаан хэлхээний үндсэн шинж чанарыг (гүйдэл, хүчдэл, хүч) хэмжих;
• Цахилгаан хэлхээний идэвхгүй болон идэвхтэй элементүүдийн эсэргүүцэл, багтаамж, индукцийг хэмжих;
• Нийт эсэргүүцэл ба иммитантын хэмжилт;
• Бараг статик ба импульсийн горимд CVC-ийн хэмжилт;
• Бараг статик болон олон давтамжийн горимд CV шинж чанарыг хэмжих;
• Хагас дамжуулагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанар;
• Алдаа дутагдлын шинжилгээ.

Функциональ хэмжилтүүд:

Функциональ шинжилгээ нь үндсэн үйлдлүүдийг гүйцэтгэх явцад төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг хэмжих, хянах цогц аргуудыг агуулдаг. Эдгээр аргууд нь хэмжилтийн явцад олж авсан өгөгдөл дээр үндэслэн төхөөрөмжийн загварыг (бие махбодийн, авсаархан эсвэл зан төлөв) бүтээх боломжийг олгодог. Хүлээн авсан өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх нь үйлдвэрлэсэн төхөөрөмжийн шинж чанарын тогтвортой байдлыг хянах, тэдгээрийг судлах, шинээр боловсруулах, технологийн процессыг дибаг хийх, топологийг засах боломжийг олгодог. Функциональ хэмжилтийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд олон тооны тусгай хяналтын болон хэмжих хэрэгслийг ашигладаг: осциллограф, сүлжээний анализатор, давтамж хэмжигч, дуу чимээ хэмжигч, цахилгаан тоолуур, спектр анализатор, детектор болон бусад олон тооны дагалдах хэрэгсэл. , дагалдах хэрэгсэл, бэхэлгээ.

Хэрэглээ:

• Сул дохиог хэмжих: дохионы дамжуулалт ба тусгалын параметрүүд, заль мэхийг хянах;
• Хүчтэй дохионы хэмжилт: олз шахалт, ачааллыг татах хэмжилт гэх мэт;
• Давтамж үүсгэх, хувиргах;
• Цаг хугацаа, давтамжийн муж дахь долгионы хэлбэрт дүн шинжилгээ хийх;
• Дуу чимээний дүрсийг хэмжих, дуу чимээний параметрийн шинжилгээ;
• Дохионы цэвэр байдлыг шалгах, интермодуляцийн гажуудлыг шинжлэх;
• Дохионы бүрэн бүтэн байдлын шинжилгээ, стандартчилал;

Зорилтот хэмжилт:

Сорьцын хэмжилтийг тусад нь ялгах ёстой. Микро- болон наноэлектроникийн идэвхтэй хөгжил нь вафель дээр үнэн зөв, найдвартай хэмжилт хийх хэрэгцээг бий болгосон бөгөөд энэ нь зөвхөн DUT-ийг устгадаггүй өндөр чанартай, тогтвортой, найдвартай контакттай үед л боломжтой юм. Эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх нь датчикийн хяналтыг гүйцэтгэдэг тодорхой төрлийн хэмжилтэд тусгайлан зориулагдсан датчик станцуудыг ашиглах замаар хийгддэг. Станцууд нь гадны нөлөөлөл, өөрийн дуу чимээг арилгах, туршилтын "цэвэр ариун байдлыг" хадгалах зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн. Бүх хэмжилтийг талст болон савлагаа болгон хуваахаас өмнө хавтан / хэлтэрхий түвшинд өгдөг.

Хэрэглээ:

• Цэнэг тээгчдийн концентрацийг хэмжих;
• Гадаргуугийн болон эзэлхүүний эсэргүүцлийг хэмжих;
• Хагас дамжуулагч материалын чанарын шинжилгээ;
• Параметрийн хяналтыг хавтангийн түвшинд хийх;
• Хавтангийн түвшинд функциональ шинжилгээний зан төлөв;
• Хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн цахилгаан физикийн параметрүүдийг хэмжих, хянах (доороос үзнэ үү);
• Технологийн процессын чанарын хяналт.

Радио хэмжилт:

Радио ялгаруулалтыг хэмжих, цахилгаан соронзон нийцтэй байдал, дамжуулагч ба антен тэжээгч системийн дохионы үйл ажиллагаа, түүнчлэн тэдгээрийн дуу чимээний дархлааг хэмжих нь туршилтын тусгай гадаад нөхцөлийг шаарддаг. RF-ийн хэмжилт нь тусдаа арга барилыг шаарддаг. Зөвхөн хүлээн авагч ба дамжуулагчийн шинж чанар төдийгүй гадаад цахилгаан соронзон орчин (цаг хугацаа, давтамж, чадлын шинж чанаруудын харилцан үйлчлэл, түүнчлэн системийн бүх элементүүдийн бие биентэйгээ харьцуулахад байршил, идэвхтэй холболтын дизайн зэргийг оруулаагүй болно. элементүүд) нөлөөлөлдөө хувь нэмэр оруулдаг.

Хэрэглээ:

• Радар ба чиглэл олох;
• Харилцаа холбоо, холбооны систем;
• Цахилгаан соронзон нийцтэй байдал, дуу чимээний дархлаа;
• Дохионы бүрэн бүтэн байдлын шинжилгээ, стандартчилал.

Электрофизик хэмжилт:

Цахилгаан параметрийн хэмжилт нь ихэвчлэн физик үзүүлэлтүүдийн хэмжилт/нөлөөлөлтэй нягт холбоотой байдаг. Цахилгаан физикийн хэмжилтийг гадны аливаа нөлөөллийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг бүх төхөөрөмжид ашигладаг ба / эсвэл эсрэгээр. LED, микроэлектромеханик систем, фотодиод, даралт, урсгал, температур мэдрэгч, түүнчлэн тэдгээрт суурилсан бүх төхөөрөмжүүд нь төхөөрөмжийн физик болон цахилгаан шинж чанаруудын харилцан үйлчлэлийн чанарын болон тоон шинжилгээг шаарддаг.

Хэрэглээ:

• Цацрагийн эрч хүч, долгионы урт, чиглүүлэх чиглэл, CVC, гэрлийн урсгал, LED-ийн спектрийг хэмжих;
• Мэдрэмж ба дуу чимээ, CVC, фотодиодын спектрийн болон гэрлийн шинж чанарыг хэмжих;
• MEMS идэвхжүүлэгч болон мэдрэгчийн мэдрэмж, шугаман чанар, нарийвчлал, нарийвчлал, босго, арын цохилт, дуу чимээ, түр зуурын хариу үйлдэл, эрчим хүчний хэмнэлтийн шинжилгээ;
• Вакуум болон өндөр даралтын камерт хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн (MEMS идэвхжүүлэгч ба мэдрэгч гэх мэт) шинж чанарын шинжилгээ;
• Хэт дамжуулагч дахь температурын хамаарал, чухал гүйдэл, талбайн нөлөөллийн шинж чанарын шинжилгээ.

Эсэргүүцэл, багтаамж ба индукц нь цахилгаан хэлхээний гол параметрүүд бөгөөд хэмжилт нь практикт ихэвчлэн тохиолддог. Тэдгээрийг хэмжих олон аргууд мэдэгдэж байгаа бөгөөд багаж үйлдвэрлэлийн салбар нь энэ зорилгоор олон төрлийн хэмжих хэрэгслийг үйлдвэрлэдэг. Хэмжилтийн нэг буюу өөр арга, хэмжих хэрэгслийн сонголт нь хэмжсэн параметрийн төрөл, түүний утга, шаардлагатай хэмжилтийн нарийвчлал, хэмжилтийн объектын шинж чанар гэх мэт зэргээс шалтгаална. Энэ тохиолдолд дизайны хувьд илүү энгийн бөгөөд хэмжүүрээс хямд байдаг. хувьсах гүйдлийн хэмжилтийн ижил төстэй хэрэгсэл. Гэсэн хэдий ч өндөр чийгшилтэй эсвэл газрын эсэргүүцэлтэй орчинд хэмжилтийг зөвхөн хувьсах гүйдлээр хийдэг, учир нь шууд гүйдлийн хэмжилтийн үр дүнд цахилгаан химийн процессын нөлөөллөөс болж их хэмжээний алдаа гарах болно.

Тогтмол гүйдэлд цахилгаан хэлхээний эсэргүүцлийг хэмжих үндсэн арга, хэрэгсэл

Практикт хэмжсэн эсэргүүцлийн хүрээ өргөн (10 8-аас 10 ом хүртэл) бөгөөд эсэргүүцлийн утгуудаар нөхцөлт байдлаар жижиг (10 Ом-оос бага), дунд (10-аас 10 6 Ом) ба том (дээш) гэж хуваагддаг. 10 6 Ом), тэдгээрт эсэргүүцлийн хэмжилт нь өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг.

Эсэргүүцэл нь цахилгаан гүйдэл хэлхээгээр дамжих үед л илэрдэг параметр тул хэмжилтийг ажлын төхөөрөмжид хийдэг эсвэл өөрийн гүйдлийн эх үүсвэртэй хэмжих төхөөрөмжийг ашигладаг. Үүссэн цахилгааны утга нь зөвхөн хэмжсэн эсэргүүцлийг зөв тусгаж, хэмжилтийн алдаа гэж ойлгогдох шаардлагагүй мэдээллийг агуулаагүй байхад анхаарах хэрэгтэй. Энэ үүднээс жижиг, том эсэргүүцлийг хэмжих онцлогуудыг авч үзье.

Трансформаторын ороомог эсвэл богино утас гэх мэт жижиг эсэргүүцлийг хэмжихэд эсэргүүцэлээр гүйдэл дамжих ба энэ эсэргүүцэл дээр үүсэх хүчдэлийн уналтыг хэмждэг. Зураг дээр. 10.1-д эсэргүүцлийг хэмжих холболтын диаграммыг харуулав К хбогино дамжуулагч. Сүүлийнх нь тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдсон байна Iөөрийн эсэргүүцэлтэй хоёр холбогч дамжуулагчаар I p.Эдгээр дамжуулагчийн уулзвар дээр хэмжсэн эсэргүүцэл, контактын эсэргүүцэл /? ж.Утга Би болонхолбогч дамжуулагчийн материал, түүний урт ба хөндлөн огтлол, утгаас хамаарна /? k - холбоо барих хэсгүүдийн талбай, тэдгээрийн цэвэр байдал, шахалтын бат бэхээс. Тиймээс тоон утгууд Би болонолон шалтгаанаас шалтгаалдаг бөгөөд тэдгээрийг урьдчилан тодорхойлоход хэцүү байдаг ч тэдгээрийг ойролцоогоор тооцоолж болно. Хэрэв холболтын дамжуулагчийг хэд хэдэн миллиметр квадрат хөндлөн огтлолтой богино зэс утсаар хийсэн бол

Цагаан будаа. 10.1.

дамжуулагч

метр, контактын эсэргүүцэл нь цэвэр, сайн шахсан гадаргуутай тул ойролцоогоор тооцоолж болно. 2 (Би болон + би к)* 0.01 ом.

Зураг дээрх хэлхээнд хэмжсэн хүчдэлийн хувьд. 10.1 ашиглаж болно 11 х, 22эсвэл?/ 33 . Сонгосон бол II х,Дараа нь хэмжилтийн үр дүн нь 1-G терминалуудын хоорондох хэлхээний нийт эсэргүүцлийг тусгана.

Яц = ?/,//= Яд + 2(L I + L K).

Энд хоёр дахь гишүүн нь алдаа бөгөөд харьцангуй утга нь 5 хувьтай тэнцүү байна:

5 = I ~ Өө 100 = 2 Kp + Сарлаг 100.

x*x руу

Бага эсэргүүцлийг хэмжихэд энэ алдаа их байж болно. Жишээлбэл, хэрэв бид хүлээн зөвшөөрвөл 2 (Би болон + би к)* 0.01 ом, ба I x = 0.1 ом, дараа нь 5 * 10%. Хэрэв та хэмжсэн хүчдэлийг сонговол алдаа 5 буурах болно болон 22:

Би 22 настай = ба 22/1 = I x + 2I К.

Энд хар тугалганы утаснуудын эсэргүүцлийг хэмжилтийн үр дүнгээс хассан боловч Lk-ийн нөлөөлөл хэвээр байна.

Хэмжилтийн үр дүн нь нөлөөллөөс бүрэн ангид байх болно I pболон би к,Хэрэв та сонгосон бол? / 33 хэмжсэн хүчдэл гэж.

Солих схем IЭнэ тохиолдолд тэдгээрийг дөрвөн хавчаар гэж нэрлэдэг: эхний хос 2-2 "хавчаарыг гүйдэл хангах зориулалттай бөгөөд гүйдлийн хавчаар гэж нэрлэдэг, хоёр дахь хос 3-3" хавчаарыг хэмжсэн эсэргүүцэлээс хүчдэлийг арилгахад зориулагдсан бөгөөд боломжит хавчаар гэж нэрлэдэг.

Бага эсэргүүцлийг хэмжихдээ одоогийн болон боломжит хавчаарыг ашиглах нь хэмжилтийн үр дүнд холбох утас ба түр зуурын эсэргүүцлийн нөлөөллийг арилгах гол арга юм.

Өндөр эсэргүүцлийг, жишээлбэл, тусгаарлагчийн эсэргүүцлийг хэмжихдээ тэдгээр нь дараах байдлаар явагдана: объектод хүчдэл өгч, үүссэн гүйдлийг хэмжиж, хэмжсэн эсэргүүцлийн утгыг түүгээр шүүнэ.

Диэлектрикийг туршихдаа тэдгээрийн цахилгаан эсэргүүцэл нь орчны температур, чийгшил, бохир гадаргуу дээрх гоожих, туршилтын хүчдэлийн утга, үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа гэх мэт олон нөхцлөөс хамаардаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Практикт цахилгаан хэлхээний тогтмол гүйдлийн эсэргүүцлийг хэмжих нь ихэвчлэн амперметр ба вольтметр, харьцаа хэмжигч эсвэл гүүрний аргаар хийгддэг.

Амметр ба вольтметрийн арга.Энэ арга нь тусдаа гүйдлийн хэмжилт дээр суурилдаг Iхэмжсэн эсэргүүцлийн хэлхээнд К хболон стресс болонтүүний хавчаарууд болон хэмжих хэрэгслийн уншилтын дагуу утгын дараагийн тооцоо:

I x = u/i.

Ихэвчлэн гүйдэл / амперметр, хүчдэлээр хэмжигддэг ба -вольтметр, энэ нь аргын нэрийг тайлбарладаг. Тусгаарлагчийн эсэргүүцэл гэх мэт өндөр ом эсэргүүцлийг хэмжихэд гүйдэл / бага байх ба миллиамперметр, микроамперметр эсвэл гальванометрээр хэмждэг. Бага эсэргүүцэл, жишээлбэл, утсыг хэмжихэд утга нь бага болж хувирдаг. болонмөн үүнийг хэмжихийн тулд милливольтметр, микровольтметр эсвэл гальванометрийг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бүх тохиолдолд хэмжилтийн арга нь нэрээ хадгалдаг - амметр ба вольтметр. Төхөөрөмжийг асаах боломжит схемүүдийг зурагт үзүүлэв. 10.2, а, б.

Цагаан будаа. 10.2. Жижиг хэмжилтийн схемүүд (а)мөн том (б)эсэргүүцэл

амперметр ба вольтметрийн арга

Аргын давуу тал нь түүнийг хэрэгжүүлэх энгийн байдал, сул тал нь ашигласан хэмжих хэрэгслийн нарийвчлалын ангилал, арга зүйн алдаагаар хязгаарлагддаг хэмжилтийн үр дүнгийн харьцангуй бага нарийвчлал юм. Сүүлийнх нь хэмжилтийн явцад хэмжих хэрэгслийн зарцуулсан эрчим хүчний нөлөөлөл, өөрөөр хэлбэл амперметрийн эсэргүүцлийн эцсийн утга юм. Би Аба вольтметр би байна

Арга зүйн алдааг хэлхээний параметрээр илэрхийлье.

Зураг дээрх схемд. 10.2, авольтметр нь хавчаар дээрх хүчдэлийн утгыг харуулна би,ба амперметр нь гүйдлийн нийлбэр юм 1 U +/. Тиймээс хэмжилтийн үр дүн би,багажийн уншилтаас тооцоолсон нь ялгаатай байна Би:

биба ба би*

I + 1 U i / I x + бас надад байна 1 + Би х / би y "

Хэмжилтийн харьцангуй алдаа хувь

• 1 + Би х / би y

Энд ойролцоогоор тэгш байдал хүчинтэй байна, учир нь туршилтыг зөв зохион байгуулснаар нөхцөл байдал үүсдэг гэж үздэг. Би у » Би х.

Зураг дээрх схемд. 10.2, 6 амперметр нь хэлхээний гүйдлийн утгыг харуулна би,ба вольтметр нь хүчдэлийн уналтын нийлбэр юм би x баба амперметр болон А.Үүнийг харгалзан хэмжилтийн үр дүнг багажийн уншилтаас тооцоолох боломжтой.

+ Би бол.

C + C л

Энэ тохиолдолд хэмжилтийн харьцангуй алдаа нь дараахтай тэнцүү байна.

Харьцангуй алдааны хувьд олж авсан илэрхийллээс харахад Зураг дээрх схемээс харж болно. 10.2, ахэмжилтийн үр дүнгийн арга зүйн алдаа нь зөвхөн эсэргүүцэлээр нөлөөлдөг Надад бий;Энэ алдааг багасгахын тулд нөхцөл байдлыг хангах шаардлагатай Би x "Би y.Зураг дээрх схемд. 10.2, бхэмжилтийн үр дүнгийн арга зүйн алдаа нь зөвхөн нөлөөлнө Би бол;нөхцөлийг хангаснаар энэ алдааг бууруулна I x » I A.Тиймээс, энэ аргыг практикт ашиглахдаа дүрмийг санал болгож болно: бага эсэргүүцлийн хэмжилтийг Зураг дээрх схемийн дагуу хийх ёстой. 10.2, аөндөр эсэргүүцлийг хэмжихдээ Зураг дээрх хэлхээнд давуу эрх олгох хэрэгтэй. 10.2, б.

Хэмжлийн үр дүнгийн арга зүйн алдааг зохих залруулга оруулснаар арилгаж болох боловч үүний тулд утгыг мэдэх шаардлагатай. Би Аболон би байнаХэрэв тэдгээр нь мэдэгдэж байгаа бол Зураг дээрх схемийн дагуу хэмжилтийн үр дүнгээс гарна. 10.2, бутгыг хасна Би бол;Зураг дээрх диаграммд. 10.2, ахэмжилтийн үр дүн нь эсэргүүцлийн зэрэгцээ холболтыг тусгасан болно Iболон Би байнатиймээс үнэ цэнэ Iтомъёогоор тооцоолно

Хэрэв энэ аргын тусламжтайгаар урьдчилан тодорхойлсон хүчдэл бүхий тэжээлийн эх үүсвэрийг ашиглавал хүчдэлийг вольтметрээр хэмжих шаардлагагүй бөгөөд амперметрийн хуваарийг хэмжсэн эсэргүүцлийн утгуудад нэн даруй тохируулж болно. Энэ зарчим нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэсэн шууд үнэлгээний омметрийн олон загварыг ажиллуулах үндэс суурь юм. Ийм омметрийн хялбаршуулсан хэлхээний диаграммыг зурагт үзүүлэв. 10.3. Уг хэлхээнд EMF эх үүсвэр ?, нэмэлт резистор орно Iба амперметр (ихэвчлэн микроамперметр) ГЭХДЭЭ.Хэмжсэн эсэргүүцлийн хэлхээний терминалуудад холбогдсон үед Iхэлхээнд гүйдэл урсдаг IҮүний нөлөөгөөр амперметрийн хөдлөх хэсэг нь а өнцгөөр эргэлдэж, заагч нь дараах байдлаар хазайдаг. амасштабын хуваалт:

FROM/ би а + Би А + I

хаана FROM, -амперметрийн хуваах утга (тогтмол); Би А -амперметрийн эсэргүүцэл.

Цагаан будаа. 10.3. Цуврал холболттой омметрийн бүдүүвч диаграм

хэмжсэн эсэргүүцэл

Энэ томъёоноос харахад омметрийн хуваарь нь шугаман бус бөгөөд шалгалт тохируулгын шинж чанарын тогтвортой байдал нь тэгшитгэлд багтсан бүх хэмжигдэхүүнүүдийн тогтвортой байдлыг хангахыг шаарддаг. Үүний зэрэгцээ, ийм төхөөрөмжүүдийн тэжээлийн эх үүсвэрийг ихэвчлэн хуурай гальван элемент хэлбэрээр гүйцэтгэдэг бөгөөд EMF нь цэнэггүй болсон үед буурдаг. Өөрчлөлтийн залруулга оруулахын тулд тэгшитгэлээс харахад зохих тохируулга хийх боломжтой. -аас"эсвэл Би бол.Зарим омметрээр FROM,соронзон шунт ашиглан амперметрийн соронзон системийн завсар дахь индукцийг өөрчлөх замаар зохицуулна.

Энэ тохиолдолд харилцаа хэвээр үлдэнэ e/s,мөн төхөөрөмжийн шалгалт тохируулгын шинж чанар нь үнэ цэнээс үл хамааран түүний утгыг хадгалдаг д.Тохируулга FROM,дараах байдлаар хийгдсэн: холбогдсон төхөөрөмжийн хавчаарууд К хбогино гарлаа (I x = 0) мөн соронзон шунтны байрлалыг тохируулснаар амметрийн заагчийг хуваарь дээр тэг болгож тохируулна; сүүлийнх нь масштабын баруун туйлын цэг дээр байрладаг. Ингэснээр тохируулга дуусч, төхөөрөмж эсэргүүцлийг хэмжихэд бэлэн болно.

Хосолсон багаж хэрэгсэлд амперметр, тохируулга FROM,Энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй, учир нь энэ нь гүйдэл ба хүчдэлийг хэмжих горимд төхөөрөмжийн шалгалт тохируулгыг зөрчихөд хүргэдэг. Тиймээс ийм төхөөрөмжид EMF-ийн өөрчлөлтийн залруулга ёхувьсах нэмэлт резисторын эсэргүүцлийг тохируулах замаар нэвтрүүлсэн.Ажлын завсарт соронзон шунтаар тохируулж болох соронзон индукц бүхий төхөөрөмжүүдтэй адил тохируулах журам. Энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн шалгалт тохируулгын шинж чанар өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь нэмэлт арга зүйн алдаа гаргахад хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч хэлхээний параметрүүдийг заасан алдаа бага байхаар сонгосон.

Хэмжсэн эсэргүүцлийг холбох өөр нэг арга бий - амметрийн цуваа биш, харин түүнтэй зэрэгцээ (Зураг 10.4). хоорондын харилцаа Iмөн энэ тохиолдолд хөдөлж буй хэсгийн хазайлтын өнцөг нь шугаман бус боловч хуваарь дээрх тэг тэмдэг нь өмнөх хувилбартай адил баруун талд биш зүүн талд байрладаг. Хэмжсэн эсэргүүцлийг холбох энэ аргыг бага эсэргүүцлийг хэмжихэд ашигладаг бөгөөд энэ нь одоогийн хэрэглээг хязгаарлах боломжийг олгодог.

Цахим омметрөндөр ашиг бүхий тогтмол гүйдлийн өсгөгчийн үндсэн дээр хэрэгжиж болно.

Цагаан будаа. 10.4.

хэмжсэн эсэргүүцэл

Жишээлбэл, үйлдлийн өсгөгч (op-amp) дээр. Ийм төхөөрөмжийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 10.5. Үүний гол давуу тал нь хэмжилтийн үр дүнг унших хуваарийн шугаман байдал юм. Оп-ампер нь хэмжсэн резистороор дамжуулан сөрөг санал хүсэлтээр бүрхэгдсэн байдаг би,Тогтворжсон хүчдэлийг нийлүүлэх үү? / 0-ийг нэмэлт резистороор дамжуулан өсгөгчийн оролтод хэрэглэж, гаралтанд вольтметр холбогдсон байна. RUОп-амперийн их хэмжээний дотоод ашиг, бага гаралт, өндөр оролтын эсэргүүцэлтэй бол op-amp-ийн гаралтын хүчдэл нь:

болон өгөгдсөн утгуудын хувьд ба 0ба /?, утгыг уншихын тулд хэмжих хэрэгслийн хуваарийг эсэргүүцлийн нэгжээр дүгнэж болно К хТүүнээс гадна энэ нь хүчдэлийн өөрчлөлтийн 0-ээс ? / гарах макс хүртэл шугаман байх болно - op-amp-ийн гаралтын хамгийн дээд хүчдэл.

Цагаан будаа. 10.5. Цахим омметр

Томъёо (10.1)-ээс харахад хэмжсэн эсэргүүцлийн хамгийн их утга нь:

«, t „=-«,%="? 00.2)

Хэмжилтийн хязгаарыг өөрчлөхийн тулд резисторын эсэргүүцлийн утгыг солино уу?, эсвэл хүчдэл? / 0.

Бага эсэргүүцэлтэй эсэргүүцлийг хэмжихдээ хэлхээнд хэмжсэн болон туслах резисторыг солих боломжтой. Дараа нь гаралтын хүчдэл нь утгатай урвуу хамааралтай байх болно Би:

ба wx = -u 0 ^. (10.3)

Энэхүү сэлгэн залгах арга нь бага эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг хэдэн арван омоос бага хэмжихийг зөвшөөрдөггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй, учир нь фракц буюу омын нэгж болох жишиг хүчдэлийн эх үүсвэрийн дотоод эсэргүүцэл нь хэмжсэнтэй цуваа холбогдсон байдаг. эсэргүүцэл ба хэмжилтийн томоохон алдааг бий болгодог. Нэмж дурдахад, энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн гол давуу тал алдагдах болно - хэмжсэн эсэргүүцлийн уншилтын шугаман байдал, тэг шилжих ба өсгөгчийн оролтын гүйдэл нь ихээхэн алдаа гаргаж болзошгүй юм.

Эдгээр дутагдлаас ангид бага эсэргүүцлийг хэмжих тусгай хэлхээг авч үзье (Зураг 10.6). Хэмжсэн резистор Iрезисторын хамт би 3 op-amp-ийн оролт дээр хүчдэл хуваагч үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд хэлхээний гаралтын хүчдэл нь:

Цагаан будаа. 10.6.

Сонгосон бол "Би,дараа нь илэрхийлэл хялбарчлах ба багажийн масштаб нь шугаман байх болно Би:

Цахим омметр нь реактивийг хэмжихийг зөвшөөрдөггүй, учир нь хэмжсэн индукц эсвэл

хэлхээний багтаамж нь OS-ийн санал хүсэлтийн хэлхээн дэх фазын хамаарлыг өөрчлөх бөгөөд томъёо (10.1) - (10.4) буруу болно. Нэмж дурдахад, op amp нь тогтвортой байдлаа алдаж, хэлхээнд үүсэх болно.

харьцаа хэмжүүрийн арга.Энэ арга нь хоёр гүйдлийн харьцааг хэмжихэд суурилдаг /, ба / 2, тэдгээрийн нэг нь хэмжсэн эсэргүүцэлтэй хэлхээгээр, нөгөө нь эсэргүүцэл нь мэдэгдэж байгаа хэлхээгээр дамждаг. Хоёр гүйдэл нь ижил хүчдэлийн эх үүсвэрээр үүсгэгддэг тул сүүлчийн тогтворгүй байдал нь хэмжилтийн үр дүнгийн нарийвчлалд бараг нөлөөлдөггүй. Логометр дээр суурилсан омметрийн бүдүүвч диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 10.7. Уг хэлхээнд логометр дээр суурилсан хэмжих механизм, хоёр хүрээ бүхий соронзон цахилгаан систем багтсан бөгөөд тэдгээрийн нэг нь гүйдэл урсах үед хазайх момент, нөгөө нь сэргээх момент үүсгэдэг. Хэмжсэн эсэргүүцлийг цувралаар холбож болно (Зураг 10.7, а)эсвэл зэрэгцээ (Зураг 10.7, б)хэмжих механизмын хүрээтэй харьцуулахад.

Цагаан будаа. 10.7. Том хэмжихэд зориулсан харьцаа хэмжигч дээр суурилсан Омметрийн хэлхээ (а)

мөн жижиг (б)эсэргүүцэл

Цуваа холболтыг дунд болон том эсэргүүцлийг хэмжихэд, зэрэгцээ - бага эсэргүүцлийг хэмжихэд ашигладаг. Зураг дээрх жишээ хэлхээг ашиглан омметрийн ажиллагааг авч үзье. 10.7, а.Хэрэв бид логометрийн хүрээний ороомгийн эсэргүүцлийг үл тоомсорловол хөдөлж буй хэсгийн а эргэлтийн өнцөг нь зөвхөн эсэргүүцлийн харьцаанаас хамаарна: энд /, ба / 2 - харьцаа хэмжигч хүрээгээр дамжих гүйдэл; би 0 -логометрийн хүрээний эсэргүүцэл; /?, - мэдэгдэж байгаа эсэргүүцэл; би -хэмжсэн эсэргүүцэл.

Эсэргүүцлийн эсэргүүцэл /?, омметрээр хэмжсэн эсэргүүцлийн хүрээг тогтооно. Харьцаа хэмжигчний тэжээлийн хүчдэл нь хэмжсэн эсэргүүцлийн өөрчлөлтөд түүний хэмжих механизмын мэдрэмжинд нөлөөлдөг бөгөөд тодорхой түвшнээс доогуур байх ёсгүй. Ихэвчлэн харьцаа хэмжигчүүдийн тэжээлийн хүчдэлийг тодорхой хэмжээгээр тохируулдаг бөгөөд ингэснээр түүний боломжит хэлбэлзэл нь хэмжилтийн үр дүнгийн нарийвчлалд нөлөөлөхгүй.

Нийлүүлэлтийн хүчдэлийн сонголт ба түүнийг олж авах арга нь омметрийн зорилго, хэмжсэн эсэргүүцлийн хүрээнээс хамаарна: бага ба дунд эсэргүүцлийг хэмжихдээ хуурай батерей, батерей эсвэл үйлдвэрлэлийн сүлжээний цахилгаан хангамж, өндөр эсэргүүцлийг хэмжихэд ашигладаг. , 100, 500, 1000 В ба түүнээс дээш хүчдэлтэй тусгай генераторууд.

Рационалиметрийн аргыг дотоод цахилгаан механик хүчдэлийн генератор бүхий ES0202/1G ба ES0202/2G мегаомметрт ашигладаг. Эдгээр нь том (10..10 9 Ом) цахилгаан эсэргүүцлийг хэмжих, цахилгаан утас, кабель, холбогч, трансформатор, цахилгаан машин болон бусад төхөөрөмжийн ороомгийн тусгаарлагчийн эсэргүүцлийг хэмжих, түүнчлэн гадаргуугийн болон эзэлхүүний эсэргүүцлийг хэмжихэд ашигладаг. тусгаарлагч материалын .

Мегаомметрээр цахилгаан тусгаарлагчийн эсэргүүцлийг хэмжихдээ хүрээлэн буй орчны агаарын температур, чийгшлийг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд түүний утга нь хяналтгүй гүйдлийн алдагдлыг тодорхойлдог.

Дижитал омметрийг судалгаа, шалгалт тохируулга, засварын лабораторид, резистор үйлдвэрлэдэг аж ахуйн нэгжүүдэд, өөрөөр хэлбэл хэмжилтийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай газруудад ашигладаг. Эдгээр омметрүүд нь хэмжих хүрээг гар, автомат болон алсын удирдлагаар хангадаг. Хэмжилтийн хүрээ, хэмжсэн утгын тоон утгын талаархи мэдээллийн гаралтыг зэрэгцээ хоёртын аравтын кодоор гүйцэтгэдэг.

Shch306-2 омметрийн бүтцийн диаграммыг зурагт үзүүлэв. 10.8. Омметр нь хувиргах нэгж / дэлгэцийн нэгжийг агуулдаг 10, Хяналтын блок 9, цахилгаан хангамж, микрокомпьютер 4 ба гаралтын блок 11.

Цагаан будаа. 10.8. Shch306-2 төрлийн омметрийн бүтцийн диаграмм

Хөрвүүлэх блок нь оролтын хуваарь хөрвүүлэгч 2, интеграторыг агуулдаг 8 болон хяналтын хэсэг 3. Хэмжсэн резистор 7 нь үйлдлийн өсгөгчийн эргэх хэлхээнд холбогдсон. Хэмжилтийн циклээс хамааран хэмжсэн резистороор хэмжилтийн мужид тохирох гүйдэл дамждаг бөгөөд үүнд үйл ажиллагааны өсгөгчийн тэг офсетээс үүссэн нэмэлт гүйдэл орно. Хуваарийн хөрвүүлэгчийн гаралтаас ялгарах гүйдлийн хэмжилттэй олон мөчлөгт нэгтгэх зарчмын дагуу хийгдсэн интеграторын оролтод хүчдэлийг хэрэглэнэ.

Хяналтын алгоритм нь масштаб хувиргагч ба интеграторын ажиллагааг хангахаас гадна микрокомпьютертэй харилцах боломжийг олгодог.

Хяналтын нэгжид цаг хугацааны интервалууд нь цагийн импульсээр дүүрдэг бөгөөд дараа нь хамгийн чухал ба хамгийн бага ач холбогдол бүхий цифрүүдийн дөрвөн тоолуурын оролтод ирдэг. Тоолууруудын гаралт дээр хүлээн авсан мэдээллийг микрокомпьютерийн санамсаргүй хандалтын санах ойд (RAM) уншдаг.

Хэмжилтийн үр дүн, омметрийн ажиллах горимын талаархи мэдээллийг хяналтын нэгжээс авах, өгөгдлийг боловсруулах, зааж өгөхөд шаардагдах хэлбэрт оруулах, үр дүнг математик боловсруулах, хяналтын нэгжийн туслах санах ойд өгөгдлийг гаргах; омметрийн ажиллагааг хянах болон бусад функцийг микропроцессороор гүйцэтгэдэг 5, микрокомпьютерийн нэгжид байрладаг. Тогтворжуулагч нь нэг блокт байрладаг. 6 омметрийн төхөөрөмжүүдийг тэжээх.

Омметр нь өндөр түвшний интеграл бүхий микро схем дээр бүтээгдсэн.

Үзүүлэлтүүд

Хэмжих хүрээ 10л..10 9 Ом. Хэмжилтийн хязгаарын нарийвчлалын ангилал: 100 Ом-ийн хувьд 0.01 / 0.002; 1.10, 100 кОм-ийн хувьд 0.005 / 0.001; 1 MΩ-ийн хувьд 0.005/0.002; 10 MΩ-ийн хувьд 0.01/0.005; 100 MΩ-ийн хувьд 0.2/0.04; 1 GΩ-ийн хувьд 0.5/0.1 (тоологч хэсэгт утгыг өгөгдөл хуримтлалгүй горимд, хуваарьт - хуримтлалаар өгсөн болно).

Аравтын орны тоо: 100 MΩ, 1 GΩ дээд хязгаартай мужид 4.5; Үлдсэн мужид нийлбэргүй горимд 5.5, нийлбэртэй горимд 6.5 байна.

Зөөврийн дижитал мультиметр,жишээлбэл, M83 цуврал үйлдвэрлэл Mazes/i 1.0 эсвэл 2.5 нарийвчлалын ангиллын омметр болгон ашиглаж болно.

Төлөвлөгөө

Оршил

Одоогийн тоолуур

Хүчдэл хэмжилт

Соронзон цахилгаан системийн хосолсон төхөөрөмжүүд

Бүх нийтийн цахим хэмжих хэрэгсэл

Шунтыг хэмжих

Эсэргүүцлийг хэмжих хэрэгсэл

Газардуулгын эсэргүүцлийг тодорхойлох

соронзон урсгал

Индукц

Ном зүй

Оршил

Хэмжилтийг тусгай техникийн хэрэгсэл - хэмжих хэрэгслийн тусламжтайгаар физик хэмжигдэхүүний утгыг эмпирик аргаар олох гэж нэрлэдэг.

Тиймээс хэмжилт гэдэг нь харьцуулах нэгж болгон өгөгдсөн физик хэмжигдэхүүн ба түүний зарим утгын хоорондох тоон хамаарлыг туршлагаар олж авах мэдээллийн үйл явц юм.

Хэмжилтийн үр дүн нь физик хэмжигдэхүүнийг хэмжих замаар олдсон нэрлэсэн тоо юм. Хэмжилтийн гол ажлуудын нэг нь хэмжсэн физик хэмжигдэхүүний бодит ба бодит утгуудын ойролцоох түвшин буюу зөрүүг хэмжих явдал юм.

Цахилгаан хэлхээний үндсэн үзүүлэлтүүд нь: гүйдлийн хүч, хүчдэл, эсэргүүцэл, одоогийн хүч. Эдгээр параметрүүдийг хэмжихийн тулд цахилгаан хэмжих хэрэгслийг ашигладаг.

Цахилгаан хэлхээний параметрийн хэмжилтийг хоёр аргаар гүйцэтгэдэг: эхнийх нь шууд хэмжих арга, хоёр дахь нь шууд бус хэмжилтийн арга юм.

Шууд хэмжих арга нь туршлагаас шууд үр дүнг авах явдал юм. Шууд бус хэмжилт гэдэг нь энэ утга ба шууд хэмжилтийн үр дүнд олж авсан утгын хоорондох мэдэгдэж буй хамаарлын үндсэн дээр хүссэн утгыг олох хэмжилт юм.

Цахилгаан хэмжих хэрэгсэл - янз бүрийн цахилгаан хэмжигдэхүүнийг хэмжихэд ашигладаг төхөөрөмжүүдийн ангилал. Цахилгаан хэмжих хэрэгслийн бүлэгт бодит хэмжих хэрэгслээс гадна бусад хэмжих хэрэгсэл - хэмжүүр, хувиргагч, нарийн төвөгтэй суурилуулалт орно.

Цахилгаан хэмжих хэрэгслийг дараах байдлаар ангилдаг: хэмжсэн болон давтагдах физик хэмжигдэхүүнээр (амперметр, вольтметр, омметр, давтамж хэмжигч гэх мэт); зориулалтын дагуу (хэмжих хэрэгсэл, хэмжүүр, хэмжих хувиргагч, хэмжих байгууламж ба систем, туслах төхөөрөмж); хэмжилтийн үр дүнг өгөх аргын дагуу (харуулах, бүртгэх); хэмжилтийн аргын дагуу (шууд үнэлгээ, харьцуулах төхөөрөмж); хэрэглээний болон дизайны аргын дагуу (самбар, зөөврийн болон суурин); үйл ажиллагааны зарчмын дагуу (цахилгаан механик - соронзон цахилгаан, цахилгаан соронзон, электродинамик, электростатик, ферродинамик, индукц, соронзон динамик; электрон; термоэлектрик; цахилгаан химийн).

Энэхүү эссэд би төхөөрөмж, үйл ажиллагааны зарчмын талаар ярихыг хичээх болно, цахилгаан механик ангийн цахилгаан хэмжих хэрэгслийн тодорхойлолт, товч тайлбарыг өгөх болно.

Одоогийн хэмжилт

Амперметр - гүйдлийн хүчийг ампераар хэмжих төхөөрөмж (Зураг 1). Амперметрийн хуваарийг төхөөрөмжийн хэмжилтийн хязгаарын дагуу микроампер, миллиампер, ампер эсвэл килоампераар хэмждэг. Амметр нь цахилгаан хэлхээний тухайн хэсэгт (Зураг 2), одоогийн хүчийг хэмждэг цахилгаан хэлхээнд цувралаар холбогдсон; хэмжилтийн хязгаарыг нэмэгдүүлэх - шунт эсвэл трансформатороор дамжуулан.

Төхөөрөмжийн сумтай хөдөлж буй хэсэг нь хэмжсэн гүйдлийн утгатай пропорциональ өнцгөөр эргэлддэг хамгийн түгээмэл амметрүүд.

Амметр нь соронзон цахилгаан, цахилгаан соронзон, электродинамик, дулааны, индукц, детектор, термоэлектрик, фотоэлектрик юм.

Соронзон цахилгаан амметр нь шууд гүйдлийн хүчийг хэмждэг; индукц ба детектор - хувьсах гүйдлийн хүч; Бусад системийн амперметр нь аливаа гүйдлийн хүчийг хэмждэг. Хамгийн нарийвчлалтай, мэдрэмтгий нь соронзон цахилгаан ба электродинамик амметр юм.

Соронзон цахилгаан төхөөрөмжийн ажиллах зарчим нь байнгын соронзны талбар ба хүрээний ороомогоор дамжин өнгөрөх гүйдлийн харилцан үйлчлэлийн улмаас эргэлтийг бий болгоход суурилдаг. Хүрээнд сум холбогдсон бөгөөд энэ нь масштабын дагуу хөдөлдөг. Сумны эргэлтийн өнцөг нь гүйдлийн хүч чадалтай пропорциональ байна.

Электродинамик амметр нь тогтмол ороомог ба зэрэгцээ эсвэл цуваа холбогдсон хөдөлгөөнт ороомогоос бүрдэнэ. Ороомгуудаар дамжин өнгөрөх гүйдлийн хоорондын харилцан үйлчлэл нь хөдөлж буй ороомог болон түүнтэй холбогдсон сумыг хазайлгахад хүргэдэг. Цахилгаан хэлхээнд амперметрийг ачаалалтай цуваа холбож, өндөр хүчдэл эсвэл өндөр гүйдлийн үед трансформатороор дамжуулан холбодог.

Зарим төрлийн дотоодын амперметр, миллиамметр, микроамметр, соронзон цахилгаан, цахилгаан соронзон, электродинамик, дулааны системийн техникийн өгөгдлийг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1. Амперметр, миллиамметр, микроамперметр

Багажны систем	Төхөөрөмжийн төрөл	Нарийвчлалын ангилал	Хэмжилтийн хязгаар
Соронзон цахилгаан	M109	0,5	нэг; 2; 5; 10 А
	M109/1	0,5	1.5-3 А
	M45M	1,0	75 мВ
			75-0-75мВ
	М1-9	0,5	10-1000 уА
	M109	0,5	2; арав; 50 мА
	200 мА
	M45M	1,0	1.5-150 мА
цахилгаан соронзон	E514/3	0,5	5-10 А
	E514/2	0,5	2.5-5 А
	E514/1	0,5	1-2 А
	E316	1,0	1-2 А
	3316	1,0	2.5-5 А
	E513/4	1,0	0.25-0.5-1 А
	E513/3	0,5	50-100-200 мА
	E513/2	0,5	25-50-100мА
	E513/1	0,5	10-20-40мА
	E316	1,0	10-20 мА
Электродинамик	D510/1	0,5	0.1-0.2-0.5-1-2-5 А
дулааны	E15	1,0	30;50;100;300мА

Хүчдэл хэмжилт

Вольтметр - цахилгаан хэлхээн дэх хүчдэл буюу EMF-ийг тодорхойлох шууд унших хэмжих хэрэгсэл (Зураг 3). Энэ нь ачаалал эсвэл цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэртэй зэрэгцээ холбогдсон байна (Зураг 4).

Үйл ажиллагааны зарчмын дагуу вольтметрийг дараахь байдлаар хуваана: цахилгаан механик - соронзон цахилгаан, цахилгаан соронзон, электродинамик, цахилгаан статик, шулуутгагч, термоэлектрик; электрон - аналог ба дижитал. Томилгоогоор: шууд гүйдэл; Хувьсах гүйдлийн; импульс; фазын мэдрэмтгий; сонгомол; нийтийн. Дизайн ба хэрэглээний аргаар: самбар; зөөврийн; суурин. Зарим дотоодын вольтметр, соронзон цахилгаан, электродинамик, цахилгаан соронзон, дулааны системийн милливольтметрүүдийн техникийн өгөгдлийг 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 2. Вольтметр ба милливольтметр

Багажны систем	Төхөөрөмжийн төрөл	Нарийвчлалын ангилал	Хэмжилтийн хязгаар
Электродинамик	D121	0,5	150-250 В
D567	0,5	15-600 В
Соронзон цахилгаан	M109	0,5	3-600 В
M250	0,5	3; тавин; 200; 400 В
M45M	1,0	75 мВ;
75-0-75 мВ
75-15-750-1500 мВ
M109	0,5	10-3000 мВ
электростатик	C50/1	1,0	30 В
С50/5	1,0	600 В
С50/8	1,0	3 кВ
C96	1,5	7.5-15-30 кВ
цахилгаан соронзон	E515/3	0,5	75-600 В
E515/2	0,5	7.5-60 В
E512/1	0,5	1.5-15 В
Цахим хөрвүүлэгчтэй	F534	0,5	0.3-300 В
дулааны	E16	1,5	0.75-50 В

Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд хэмжилт хийхэд соронзон цахилгаан системийн хосолсон төхөөрөмж, ампер-вольтметрийг ашигладаг. Зарим төрлийн төхөөрөмжийн техникийн өгөгдлийг 3-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 3 Соронзон цахилгаан системийн хосолсон төхөөрөмжүүд.

Нэр	Төрөл	Нарийвчлалын ангилал	Хэмжилтийн хязгаар
Милливольт-миллиамметр	M82	0,5	15-3000 мВ; 0.15-60 мА
Вольтметр	M128	0,5	75мВ-600В; 5; арав; 20 А
ампервольтметр	M231	1,5	75-0-75мВ; 100-0-100 В 0.005-0-0.005 А; 10-0-10 А
Вольтметр	M253	0,5	15мВ-600В; 0.75мА-3А
Милливольт-миллиамметр	M254	0,5	0.15-60 мА; 15-3000 мВ
Микроампервольтметр	M1201	0,5	3-750 В; 0.3-750уА
Вольтметр	M1107	0,2	45мВ-600В; 0.075мА-30А
миллиампер вольтметр	M45M	1	7.5-150 В; 1.5 мА
Вольтметр	M491	2,5	3-30-300-600 В, 30-300-3000 кОм
Амперметр вольтметр	M493	2,5	3-300 мА; 3-600 В; 3-300 кОм
Амперметр вольтметр	M351	1	75мВ-1500В;15уА-3000мА;200Ом-200МОм

Хосолсон багаж хэрэгслийн техникийн өгөгдөл - хүчдэл ба гүйдлийг хэмжих ампер-вольтметр ба ампер-вольтметр, түүнчлэн хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх хүчийг.

Шууд ба хувьсах гүйдлийн хэлхээнд хэмжих зориулалттай хосолсон зөөврийн хэрэгсэл нь шууд ба хувьсах гүйдэл, эсэргүүцлийг хэмждэг бөгөөд зарим нь маш өргөн хүрээний элементүүдийн багтаамжийг хэмждэг, авсаархан, өөрөө ажилладаг тул өргөн хэрэглээг баталгаажуулдаг. Тогтмол гүйдлийн үед энэ төрлийн төхөөрөмжүүдийн нарийвчлалын ангилал нь 2.5; хувьсагч дээр - 4.0.

Бүх нийтийн цахим хэмжих хэрэгсэл

ЦАХИЛГААН ХЭМЖЭЭ
хүчдэл, эсэргүүцэл, гүйдэл, хүч зэрэг цахилгаан хэмжигдэхүүнийг хэмжих. Хэмжилтийг янз бүрийн хэрэгслээр хийдэг - хэмжих хэрэгсэл, хэлхээ, тусгай төхөөрөмж. Хэмжих төхөөрөмжийн төрөл нь хэмжсэн хэмжигдэхүүний төрөл, хэмжээ (утгын хүрээ), шаардлагатай хэмжилтийн нарийвчлалаас хамаарна. Цахилгаан хэмжилт нь SI системийн үндсэн нэгжүүдийг ашигладаг: вольт (V), ом (Ом), фарад (F), henry (G), ампер (A), секунд (s).
ЦАХИЛГААН ҮНЭ ЦЭНГИЙН НЭГЖИЙН СТАНДАРТ
Цахилгаан хэмжилт нь физик хэмжигдэхүүний утгыг тохирох нэгжээр илэрхийлсэн (жишээлбэл, 3 А, 4 В) олж илрүүлэх (туршилтын аргаар) юм. Цахилгаан хэмжигдэхүүний нэгжийн утгыг олон улсын гэрээгээр физикийн хууль тогтоомж, механик хэмжигдэхүүний нэгжийн дагуу тодорхойлно. Олон улсын гэрээгээр тодорхойлсон цахилгаан хэмжигдэхүүний нэгжийн "засвар үйлчилгээ" нь хүндрэлтэй тул тэдгээрийг цахилгаан хэмжигдэхүүний нэгжийн "практик" стандарт болгон танилцуулдаг. Ийм стандартыг янз бүрийн орны улсын хэмжилзүйн лаборатори дэмждэг. Жишээлбэл, АНУ-д Үндэсний Стандарт, Технологийн Хүрээлэн нь цахилгааны нэгжийн стандартыг дагаж мөрдөх үүрэгтэй. Цахилгаан хэмжигдэхүүний нэгжийн стандартын утгууд ба эдгээр нэгжийн тодорхойлолтуудын хоорондын уялдаа холбоог тодруулах туршилтыг үе үе хийдэг. 1990 онд аж үйлдвэржсэн орнуудын улсын хэмжилзүйн лабораториуд цахилгаан хэмжигдэхүүний нэгжийн бүх практик стандартыг өөр хоорондоо болон эдгээр хэмжигдэхүүний нэгжийн олон улсын тодорхойлолттой уялдуулах гэрээнд гарын үсэг зурав. Цахилгаан хэмжилтийг хүчдэл ба тогтмол гүйдэл, тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, индукц ба багтаамжийн улсын стандартын дагуу гүйцэтгэдэг. Ийм стандартууд нь тогтвортой цахилгаан шинж чанартай төхөөрөмж эсвэл зарим физик үзэгдлийн үндсэн дээр цахилгаан хэмжигдэхүүнийг үндсэн физик тогтмолуудын мэдэгдэж буй утгуудаас тооцдог суурилуулалт юм. Ватт ба ватт цагийн стандартыг дэмждэггүй, учир нь эдгээр нэгжийн утгыг бусад хэмжигдэхүүний нэгжтэй холбосон тэгшитгэлийг тодорхойлох замаар тооцоолох нь илүү утга учиртай юм. бас үзнэ үүФизик хэмжигдэхүүнийг хэмжих нэгж.
ХЭМЖҮҮЛЭХ ХЭРЭГСЭЛ
Цахилгаан хэмжих хэрэгсэл нь ихэвчлэн цахилгаан хэмжигдэхүүн эсвэл цахилгаан хэмжигдэхүүн болгон хувиргасан цахилгаан бус хэмжигдэхүүний агшин зуурын утгыг хэмждэг. Бүх төхөөрөмжийг аналог ба дижитал гэж хуваадаг. Эхнийх нь хуваалттай хуваарийн дагуу хөдөлж буй сумны тусламжтайгаар хэмжсэн хэмжигдэхүүний утгыг ихэвчлэн харуулдаг. Сүүлийнх нь хэмжсэн утгыг тоогоор харуулдаг дижитал дэлгэцээр тоноглогдсон. Дижитал хэмжигч нь илүү нарийвчлалтай, уншихад хялбар, ерөнхийдөө илүү уян хатан байдаг тул ихэнх хэмжилтийг илүүд үздэг. Дунд болон өндөр нарийвчлалтай, тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, түүнчлэн хувьсах гүйдлийн хүчдэл ба гүйдэл бүхий дижитал мультиметр ("мултиметр") ба дижитал вольтметрийг хэмжихэд ашигладаг. Аналог төхөөрөмжүүд нь аажмаар дижитал төхөөрөмжөөр солигдож байгаа ч хямд өртөгтэй, өндөр нарийвчлал шаарддаггүй програмуудыг олдог хэвээр байна. Эсэргүүцэл ба эсэргүүцлийг (эсэргүүцлийг) хамгийн нарийвчлалтай хэмжихийн тулд хэмжих гүүр болон бусад тусгай тоолуур байдаг. Бичлэгийн төхөөрөмжийг цаг хугацааны явцад хэмжсэн утгын өөрчлөлтийн явцыг бүртгэхэд ашигладаг - соронзон хальс бичигч, электрон осциллограф, аналог ба дижитал.
ДИЖИТАЛ ХЭРЭГСЭЛ
Хамгийн энгийн тоон тоолуураас бусад бүх төхөөрөмж нь өсгөгч болон бусад электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан оролтын дохиог хүчдэлийн дохио болгон хувиргаж, дараа нь аналог-тоон хувиргагч (ADC) ашиглан дижитал хэлбэрт шилжүүлдэг. Хэмжсэн утгыг илэрхийлсэн тоо нь LED (LED), вакуум флюресцент эсвэл шингэн болор (LCD) заагч (дэлгэц) дээр харагдана. Төхөөрөмж нь ихэвчлэн суулгагдсан микропроцессорын удирдлаган дор ажилладаг бөгөөд энгийн төхөөрөмжүүдэд микропроцессор нь нэг нэгдсэн хэлхээнд ADC-тэй хослуулагддаг. Дижитал хэрэгслүүд нь гадаад компьютерт холбогдсон үед ажиллахад тохиромжтой. Зарим төрлийн хэмжилтийн хувьд ийм компьютер нь багажийн хэмжих функцийг сольж, тэдгээрийг боловсруулахад өгөгдөл дамжуулах командуудыг өгдөг.
Аналог-тоон хувиргагч. ADC-ийн үндсэн гурван төрөл байдаг: интегралчлах, дараалсан ойртуулах, зэрэгцээ. Интеграцчилсан ADC нь оролтын дохиог цаг хугацааны хувьд дунджаар тооцдог. Бүртгэгдсэн гурван төрлөөс энэ нь хамгийн үнэн зөв боловч "хамгийн удаан" юм. Интеграцийн ADC-ийн хувиргах хугацаа 0.001-ээс 50 секунд ба түүнээс дээш хооронд хэлбэлздэг бол алдаа нь 0.1-0.0003% байна. Дараалсан ойртсон ADC алдаа нь арай өндөр (0.4-0.002%) боловч хувиргах хугацаа 10 мкс-ээс 1 мс хүртэл байна. Зэрэгцээ ADC нь хамгийн хурдан боловч хамгийн бага нарийвчлалтай: хөрвүүлэх хугацаа нь ойролцоогоор 0.25 нс, алдаа нь 0.4-2% байна.
Дискретизацийн аргууд.Дохио нь цаг хугацааны хувьд тусдаа цэгүүдэд хурдан хэмжиж, хэмжсэн утгыг дижитал хэлбэрт шилжүүлэх хугацаанд хадгалах (хадгалах) замаар цаг хугацааны хувьд ялгардаг. Хүлээн авсан дискрет утгуудын дарааллыг долгионы хэлбэртэй муруй хэлбэрээр харуулах боломжтой; эдгээр утгыг квадрат болгож, нэгтгэн дүгнэснээр та дохионы RMS утгыг тооцоолж болно; Эдгээрийг мөн өсөлтийн хугацаа, хамгийн их утга, дундаж хугацаа, давтамжийн спектр гэх мэтийг тооцоолоход ашиглаж болно. Цагийн түүврийг нэг долгионы хэлбэрийн хугацаанд ("бодит цаг") эсвэл (дараалсан эсвэл санамсаргүй түүвэрлэсэн) хэд хэдэн давталтын хугацаанд хийж болно.
Дижитал вольтметр ба мультиметр.Дижитал вольтметр ба мультиметр нь хэмжигдэхүүний бараг статик утгыг хэмжиж, тоон утгыг илэрхийлдэг. Вольтметр нь зөвхөн хүчдэл, ихэвчлэн тогтмол гүйдлийг шууд хэмждэг бол мультиметр нь тогтмол ба хувьсах гүйдлийн хүчдэл, гүйдэл, тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл, заримдаа температурыг хэмжиж чаддаг. Эдгээр нь 0.2-0.001% хэмжилтийн нарийвчлалтай хамгийн түгээмэл ерөнхий зориулалтын туршилтын хэрэгсэл бөгөөд 3.5 эсвэл 4.5 оронтой тоон дэлгэцтэй байдаг. "Хагас бүхэл" тэмдэгт (цифр) нь дэлгэц дээр нэрлэсэн тэмдэгтүүдээс давсан тоог харуулах нөхцөлт үзүүлэлт юм. Жишээлбэл, 1-2V мужид 3.5 оронтой (3.5 оронтой) дэлгэц нь 1.999 В хүртэлх хүчдэлийг харуулж чадна.
Нийт эсэргүүцлийн тоолуур.Эдгээр нь конденсаторын багтаамж, резисторын эсэргүүцэл, ороомгийн ороомог, конденсатор эсвэл ороомгийн эсэргүүцэлтэй холболтын нийт эсэргүүцэл (эсэргүүцэл) -ийг хэмжих, харуулах тусгай багаж хэрэгсэл юм. 0.00001 пФ-аас 99.999 мкФ хүртэлх багтаамж, 0.00001 Ом-оос 99.999 кОм хүртэлх эсэргүүцэл, 0.0001 мГ-аас 99.999 Г хүртэлх индукцийг хэмжих ийм төрлийн багажууд байдаг. Хэмжилтийг 10-аас доошгүй МГц-ээс нэг төхөөрөмжөөс хэд хэдэн давтамжтайгаар хийх боломжтой. давтамжийн хүрээг бүхэлд нь хамрахгүй. 1 кГц-ийн ойролцоо давтамжтай үед алдаа нь зөвхөн 0.02% байж болох ч давтамжийн хүрээ ба хэмжсэн утгуудын хилийн ойролцоо нарийвчлал буурдаг. Ихэнх хэрэгсэл нь үндсэн хэмжсэн утгуудаас тооцоолсон ороомгийн чанарын хүчин зүйл эсвэл конденсаторын алдагдлын коэффициент зэрэг гарал үүсэлтэй утгыг харуулах боломжтой.
ANALOG ХЭРЭГСЭЛ
Тогтмол гүйдлийн хүчдэл, гүйдэл, эсэргүүцлийг хэмжихийн тулд байнгын соронз, олон эргэлттэй хөдөлгөөнт хэсэг бүхий аналог соронзон цахилгаан төхөөрөмжийг ашигладаг. Ийм заагч төрлийн төхөөрөмжүүд нь 0.5-5% алдаатай байдаг. Эдгээр нь энгийн бөгөөд хямд (жишээлбэл, гүйдэл ба температурыг харуулсан автомашины багажууд), гэхдээ ямар нэгэн чухал нарийвчлал шаардагдах тохиолдолд ашигладаггүй.
Соронзон цахилгаан төхөөрөмж.Ийм төхөөрөмжид соронзон орны гүйдэлтэй харилцан үйлчлэх хүчийг хөдөлж буй хэсгийн ороомгийн эргэлтэнд ашигладаг бөгөөд сүүлийнх нь эргэх хандлагатай байдаг. Энэ хүчний момент нь эсрэг талын пүршээр үүсгэгдсэн моментоор тэнцвэрждэг тул гүйдлийн утга бүр нь масштаб дээрх сумны тодорхой байрлалтай тохирч байна. Хөдлөх хэсэг нь 3х5-аас 25х35 мм-ийн хэмжээтэй олон эргэлттэй утсан хүрээ хэлбэртэй бөгөөд аль болох хөнгөн хийгдсэн. Чулуун холхивч дээр суурилуулсан эсвэл металл туузан дээр бэхлэгдсэн хөдөлгөөнт хэсэг нь хүчтэй байнгын соронзны туйлуудын хооронд байрладаг. Эргэлтийн хүчийг тэнцвэржүүлдэг хоёр мушгиа пүрш нь хөдөлж буй хэсгийн ороомгийн гүйдэл дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Соронзон цахилгаан төхөөрөмж нь түүний хөдөлж буй хэсгийн ороомогоор дамжин өнгөрөх гүйдэлд хариу үйлдэл үзүүлдэг тул амперметр эсвэл илүү нарийвчлалтай миллиамметр (хэмжилтийн хязгаарын дээд хязгаар нь ойролцоогоор 50 мА-аас хэтрэхгүй) юм. Хөдөлгөөнт хэсгийн ороомогтой зэрэгцүүлэн бага эсэргүүцэлтэй шунт резисторыг холбож өндөр гүйдлийг хэмжихэд тохируулж болох бөгөөд ингэснээр нийт хэмжсэн гүйдлийн багахан хэсэг нь хөдөлж буй хэсгийн ороомог руу салаалсан байна. Ийм төхөөрөмж нь олон мянган ампераар хэмжигддэг гүйдэлд тохиромжтой. Хэрэв та нэмэлт резисторыг ороомогтой цуваа холбовол төхөөрөмж вольтметр болж хувирна. Ийм цуврал холболтын хүчдэлийн уналт нь резисторын эсэргүүцэл ба төхөөрөмжийн үзүүлсэн гүйдлийн үржвэртэй тэнцүү бөгөөд ингэснээр түүний масштабыг вольтоор хэмжиж болно. Соронзон цахилгаан миллиамметрээс омметр хийхийн тулд цуваа хэмжсэн резисторуудыг холбож, энэ цуваа холболтод, жишээлбэл, тэжээлийн батерейгаас тогтмол хүчдэл өгөх хэрэгтэй. Ийм хэлхээний гүйдэл нь эсэргүүцэлтэй пропорциональ биш тул шугаман бус байдлыг засахын тулд тусгай хуваарь шаардлагатай болно. Дараа нь тийм ч өндөр нарийвчлалтай биш ч гэсэн масштабаар эсэргүүцлийг шууд унших боломжтой болно.
Гальванометр.Соронзон цахилгаан төхөөрөмжүүд нь гальванометрийг агуулдаг - маш бага гүйдлийг хэмжих өндөр мэдрэмжтэй төхөөрөмжүүд. Гальванометрт холхивч байхгүй, тэдгээрийн хөдөлж буй хэсгийг нимгэн тууз эсвэл утас дээр түдгэлзүүлж, илүү хүчтэй соронзон орныг хэрэглэж, заагчийг дүүжлүүрийн утас руу наасан толин тусгалаар сольсон (Зураг 1). Толин тусгал нь хөдөлж буй хэсэгтэй хамт эргэлддэг бөгөөд түүний эргэлтийн өнцгийг ойролцоогоор 1 м-ийн зайд тогтоосон масштабаар шидсэн гэрлийн цэгийн шилжилтээр тооцдог.

БИЧЛЭГИЙН ТӨХӨӨРӨМЖ
Бичлэгийн төхөөрөмж нь хэмжсэн утгын утгын өөрчлөлтийн "түүх" -ийг бүртгэдэг. Ийм багажийн хамгийн түгээмэл төрөл нь диаграмын цаасан туузан дээрх магнитудын муруйг үзэг ашиглан бичдэг туузан диаграм бичигч, катодын туяаны хоолойн дэлгэц дээр процессын муруйг шүүрдэг аналог электрон осциллограф, дан эсвэл ховор хадгалдаг дижитал осциллографууд юм. давтагдах дохио. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн гол ялгаа нь бичлэгийн хурд юм. Хөдөлгөөнт механик хэсгүүдтэй туузан диаграм бичигч нь секунд, минут, бүр удаанаар өөрчлөгддөг дохиог бичихэд хамгийн тохиромжтой. Цахим осциллограф нь секундын саяас хэдэн секунд хүртэл өөрчлөгддөг дохиог бүртгэх чадвартай.
ХЭМЖИХ ГҮҮР
Хэмжих гүүр нь ихэвчлэн эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн параметрүүдийн харьцааг тодорхойлох зориулалттай резистор, конденсатор, индукторуудаас бүрдсэн дөрвөн гарт цахилгаан хэлхээ юм. Цахилгааны эх үүсвэр нь хэлхээний эсрэг талын нэг хос туйлтай холбогдсон ба тэг мэдрэгч нь нөгөөд холбогдсон байна. Хэмжилтийн гүүрийг зөвхөн хэмжилтийн хамгийн өндөр нарийвчлал шаардсан тохиолдолд хэрэглэнэ. (Дунд зэргийн нарийвчлалтай хэмжилтийн хувьд дижитал багаж ашиглах нь илүү тохиромжтой, учир нь тэдгээрийг зохицуулахад хялбар байдаг.) ​​Шилдэг хувьсах гүйдлийн трансформаторын гүүр нь 0.0000001% дарааллын алдаатай (харьцааны хэмжилт) байдаг. Эсэргүүцлийг хэмжих хамгийн энгийн гүүр нь түүний зохион бүтээгч C. Wheatstone-ийн нэрийг агуулдаг.
Хос тогтмол гүйдлийн хэмжих гүүр. 0.0001 ом ба түүнээс дээш түвшний контакт эсэргүүцлийг нэвтрүүлэхгүйгээр зэс утсыг резистортой холбоход хэцүү байдаг. 1 Ом-ийн эсэргүүцэлтэй тохиолдолд ийм гүйдлийн хар тугалга нь зөвхөн 0.01% -ийн дарааллын алдаа гаргадаг боловч 0.001 Ом эсэргүүцэлтэй тохиолдолд алдаа нь 10% байх болно. Давхар хэмжих гүүр (Томсоны гүүр), схемийг зурагт үзүүлэв. 2 нь бага утгатай лавлагааны резисторуудын эсэргүүцлийг хэмжихэд зориулагдсан. Ийм дөрвөн туйлтай лавлагаа резисторуудын эсэргүүцлийг тэдгээрийн боломжит терминалууд дахь хүчдэлийн харьцаагаар (Зураг 2 дахь Rs резисторын p1, p2 ба Rx резисторын p3, p4) тэдгээрийн гүйдлийн терминалуудаар дамжин өнгөрөх гүйдэлд (Зураг 2) харьцаагаар тодорхойлно. c1, c2 ба c3, c4). Энэхүү техникийн тусламжтайгаар холболтын утаснуудын эсэргүүцэл нь хүссэн эсэргүүцлийг хэмжих үр дүнд алдаа гаргадаггүй. Хоёр нэмэлт гар m ба n нь c2 ба c3 терминалуудын хоорондох холболтын утас 1-ийн нөлөөллийг арилгана. Эдгээр гаруудын m ба n эсэргүүцлийг M/m = N/n тэгшитгэл биелүүлэхээр сонгосон. Дараа нь Rs эсэргүүцлийг өөрчилснөөр тэнцвэргүй байдал тэг болж Rx = Rs(N /M) олдоно.

Хувьсах гүйдлийн гүүрийг хэмжих.Хамгийн түгээмэл хувьсах гүйдлийн хэмжих гүүр нь сүлжээний давтамж 50-60 Гц эсвэл аудио давтамжийг (ихэвчлэн 1000 Гц) хэмжих зориулалттай; тусгай хэмжих гүүр нь 100 МГц хүртэлх давтамжтай ажилладаг. Дүрмээр бол хувьсах гүйдлийн гүүрийг хэмжихдээ хүчдэлийн харьцааг яг тохируулсан хоёр хөлийн оронд трансформаторыг ашигладаг. Энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл бол Максвелл-Виен хэмжих гүүр юм.
Максвеллийн гүүрийг хэмжих - Виен.Ийм хэмжих гүүр нь индукцийн стандартыг (L) яг тодорхой бус үйлдлийн давтамжийн багтаамжийн стандарттай харьцуулах боломжийг олгодог. Багтаамжийн стандартыг өндөр нарийвчлалтай хэмжилтэд ашигладаг, учир нь тэдгээр нь нарийн индукцийн стандартаас бүтцийн хувьд хялбар, илүү авсаархан, хамгаалахад хялбар, гаднах цахилгаан соронзон орон үүсгэдэггүй. Энэхүү хэмжих гүүрний тэнцвэрийн нөхцөл нь: Lx = R2R3C1 ба Rx = (R2R3) /R1 (Зураг 3). Хэрэв Lx-ийн утга давтамжаас хамаарахгүй бол "бохир" тэжээлийн эх үүсвэр (өөрөөр хэлбэл үндсэн давтамжийн гармоник агуулсан дохионы эх үүсвэр) байсан ч гүүр нь тэнцвэртэй байдаг.

Трансформаторын хэмжих гүүр.Хувьсах гүйдлийн хэмжих гүүрний давуу талуудын нэг нь трансформатороор дамжуулан тодорхой хүчдэлийн харьцааг тохируулахад хялбар байдаг. Резистор, конденсатор эсвэл индуктороор хийгдсэн хүчдэл хуваагчаас ялгаатай нь трансформаторууд нь тогтоосон хүчдэлийн харьцааг удаан хугацаанд хадгалж байдаг тул дахин тохируулга хийх шаардлагагүй байдаг. Зураг дээр. 4-т хоёр ижил эсэргүүцэлтэй харьцуулах трансформаторын хэмжих гүүрний диаграммыг үзүүлэв. Трансформаторын хэмжих гүүрний сул тал нь трансформаторын өгсөн харьцаа нь дохионы давтамжаас тодорхой хэмжээгээр хамаардаг явдал юм. Энэ нь зөвхөн паспортын нарийвчлалыг баталгаажуулсан хязгаарлагдмал давтамжийн мужид трансформаторын хэмжих гүүрийг зохион бүтээх хэрэгцээг бий болгож байна.

Энд T нь Y(t) дохионы үе юм. Ymax хамгийн их утга нь дохионы агшин зуурын хамгийн том утга бөгөөд YAA дундаж үнэмлэхүй утга нь цаг хугацааны дундаж утгыг илэрхийлнэ. Синусоид хэлбэрийн хэлбэлзэлтэй Yeff = 0.707Ymax ба YAA = 0.637Ymax.
Хувьсах гүйдлийн хүчдэл ба хүчийг хэмжих.Бараг бүх хувьсах гүйдлийн хүчдэл ба гүйдлийн тоолуур нь оролтын дохионы үр дүнтэй утга гэж үзэхийг санал болгож буй утгыг харуулдаг. Гэсэн хэдий ч хямдхан хэрэгслүүд нь ихэвчлэн дохионы дундаж үнэмлэхүй эсвэл хамгийн их утгыг хэмжиж, оролтын дохио нь синусоид байна гэж үзэн уншилт нь эквивалент үр дүнтэй утгатай тохирч байхаар масштабладаг. Хэрэв дохио нь синусоид биш бол ийм төхөөрөмжүүдийн нарийвчлал туйлын бага байдаг гэдгийг мартаж болохгүй. Хувьсах гүйдлийн дохионы жинхэнэ квадратыг хэмжих чадвартай багажууд нь электрон үржүүлэх, дохионы дээж авах эсвэл дулааны хувиргалт гэсэн гурван зарчмын аль нэгэнд суурилж болно. Эхний хоёр зарчимд суурилсан багажууд нь дүрмээр бол хүчдэлд, дулааны цахилгаан тоолуур нь гүйдэлд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Нэмэлт болон шунт резисторыг ашиглах үед бүх төхөөрөмж нь гүйдэл ба хүчдэлийг хоёуланг нь хэмжиж чаддаг.
Цахим үржүүлэх.Аналог дохионы логарифм, антилогарифмийг олох зэрэг математикийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэхийн тулд оролтын дохионы квадрат болон хугацааны дундажийг тодорхой хэмжээгээр өсгөгч ба шугаман бус элемент бүхий электрон хэлхээгээр гүйцэтгэдэг. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүд нь ердөө 0.009% дарааллын алдаатай байж болно.
Дохионы ялгаварлал.Хувьсах гүйдлийн дохио нь хурдан ADC-ээр дижитал хэлбэрт шилждэг. Дээж авсан дохионы утгыг квадрат болгож, нэгтгэж, нэг дохионы хугацаанд түүвэрлэсэн утгын тоонд хуваана. Ийм төхөөрөмжүүдийн алдаа 0.01-0.1% байна.
Дулааны цахилгаан хэмжих хэрэгсэл.Хүчдэл ба гүйдлийн үр дүнтэй утгыг хэмжих хамгийн өндөр нарийвчлалыг дулааны цахилгаан хэмжих хэрэгслээр хангадаг. Тэд халаалтын утас (0.5-1 см урт) бүхий жижиг нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн хайрцаг хэлбэрээр дулааны гүйдэл хувиргагчийг ашигладаг бөгөөд дунд хэсэгт нь халуун термопарын уулзварыг жижиг ирмэгээр бэхэлдэг. Бөмбөлөг нь дулааны контакт болон цахилгаан тусгаарлагчийг нэгэн зэрэг хангадаг. Халаалтын утсан дахь гүйдлийн үр дүнтэй утгаас шууд хамааралтай температурын өсөлт нь термопарын гаралт дээр термо-EMF (Тогтмол гүйдлийн хүчдэл) гарч ирдэг. Ийм хувиргагч нь 20 Гц-ээс 10 МГц давтамжтай ээлжит гүйдлийг хэмжихэд тохиромжтой. Зураг дээр. 5-т параметрийн дагуу сонгосон хоёр дулааны гүйдэл хувиргагчтай дулааны цахилгаан хэмжих төхөөрөмжийн бүдүүвч диаграммыг үзүүлэв. Оролтын хэлхээнд хувьсах гүйдлийн хүчдэл өгөх үед TC1 хөрвүүлэгчийн термопарын гаралт дээр тогтмол хүчдэл гарч ирэх бөгөөд өсгөгч А нь TC2 хөрвүүлэгчийн халаалтын утсанд тогтмол гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ үед сүүлчийн термопар өгдөг. ижил тогтмол гүйдлийн хүчдэл ба ердийн DC төхөөрөмж нь гаралтын гүйдлийг хэмждэг.

Нэмэлт резисторын тусламжтайгаар тайлбарласан гүйдлийн тоолуурыг вольтметр болгон хувиргаж болно. Дулааны тоолуур нь зөвхөн 2 мА-аас 500 мА хүртэлх гүйдлийг шууд хэмждэг тул өндөр гүйдлийг хэмжихэд резистор шунт хэрэгтэй.
Хувьсах гүйдлийн хүч ба эрчим хүчний хэмжилт.Хувьсах гүйдлийн хэлхээний ачаалалд зарцуулсан хүч нь ачааллын хүчдэл ба гүйдлийн агшин зуурын утгын дундаж хугацааны бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү байна. Хэрэв хүчдэл ба гүйдэл нь синусоид байдлаар өөрчлөгддөг бол (ихэвчлэн тохиолддог) P хүчийг P = EI cosj хэлбэрээр илэрхийлж болно, энд E ба I нь хүчдэл ба гүйдлийн үр дүнтэй утга, j нь фазын өнцөг юм. (шилжих өнцөг) хүчдэл ба гүйдлийн синусоид . Хэрэв хүчдэлийг вольтоор, гүйдлийг ампераар илэрхийлсэн бол хүчийг ваттаар илэрхийлнэ. Эрчим хүчний хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг cosj үржүүлэгч нь хүчдэл ба гүйдлийн хэлбэлзлийн синхрончлолын зэргийг тодорхойлдог. Эдийн засгийн үүднээс авч үзвэл хамгийн чухал цахилгаан хэмжигдэхүүн бол эрчим хүч юм. Эрчим хүчний W нь эрчим хүчний бүтээгдэхүүн ба түүний хэрэглээний цаг хугацаагаар тодорхойлогддог. Математик хэлбэрээр үүнийг дараах байдлаар бичнэ.

Хэрэв цаг хугацаа (t1 - t2) секундээр хэмжигддэг бол e хүчдэл нь вольтоор, гүйдэл i нь ампераар хэмжигддэг бол W энергийг ватт-секундээр илэрхийлнэ, өөрөөр хэлбэл. joules (1 J = 1 Whs). Хэрэв цагийг цагаар хэмждэг бол эрчим хүчийг ватт-цагаар хэмждэг. Практикт цахилгаан эрчим хүчийг киловатт-цагаар (1 кВт.ц = 1000 Втц) илэрхийлэх нь илүү тохиромжтой байдаг.
Цагийн хуваалттай цахилгаан тоолуур.Цаг хуваах цахилгаан тоолуур нь цахилгаан эрчим хүчийг хэмжих маш өвөрмөц боловч үнэн зөв аргыг ашигладаг. Энэ төхөөрөмж нь хоёр сувагтай. Нэг суваг нь бага дамжуулалтын шүүлтүүр рүү Y оролтын дохиог (эсвэл урвуу -Y оролтын дохио) дамжуулдаг эсвэл дамжуулдаггүй цахим шилжүүлэгч юм. Түлхүүрийн төлөвийг хоёр дахь сувгийн гаралтын дохиогоор түүний оролтын дохиотой пропорциональ "хаалттай"/"нээлттэй" хугацааны интервалын харьцаагаар удирддаг. Шүүлтүүрийн гаралтын дундаж дохио нь хоёр оролтын дохионы хугацааны дундаж үржвэртэй тэнцүү байна. Хэрэв нэг оролт нь ачааллын хүчдэлтэй, нөгөө нь ачааллын гүйдэлтэй пропорциональ байвал гаралтын хүчдэл нь ачааллын хүч чадалтай пропорциональ байна. Ийм үйлдвэрлэлийн тоолуурын алдаа нь 3 кГц хүртэлх давтамжтай үед 0.02% байна (лабораторийнх нь 60 Гц-д ердөө 0.0001% байдаг). Өндөр нарийвчлалтай багажийн хувьд тэдгээрийг ажлын хэмжих хэрэгслийг шалгах үлгэр жишээ тоолуур болгон ашигладаг.
Ваттметр болон цахилгаан тоолуурыг ялгах.Ийм төхөөрөмжүүд нь дижитал вольтметрийн зарчим дээр суурилдаг боловч гүйдэл ба хүчдэлийн дохиог зэрэгцээ түүвэрлэдэг хоёр оролтын сувагтай байдаг. Дээж авах үеийн хүчдэлийн дохионы агшин зуурын утгыг илэрхийлдэг дискрет утга бүрийг e(k) нь нэгэн зэрэг олж авсан гүйдлийн дохионы харгалзах дискрет утга i(k)-аар үржүүлнэ. Ийм бүтээгдэхүүний дундаж хугацаа нь ватт дахь хүч юм.

Цаг хугацааны явцад салангид утгын бүтээгдэхүүнийг хуримтлуулдаг аккумлятор нь нийт цахилгаан энергийг ватт-цагт өгдөг. Цахилгаан тоолуурын алдаа 0.01% хүртэл бага байж болно.
Индукцийн цахилгаан тоолуур.Индукцийн тоолуур нь гүйдлийн ороомог ба хүчдэлийн ороомог гэсэн хоёр ороомогтой бага чадлын хувьсах гүйдлийн мотороос өөр зүйл биш юм. Ороомогуудын хооронд байрлуулсан дамжуулагч диск нь оролтын цахилгаантай пропорциональ эргүүлэх моментийн нөлөөн дор эргэлддэг. Энэ мөч нь байнгын соронзоор дискэнд өдөөгдсөн гүйдлээр тэнцвэрждэг тул дискний эргэлтийн хурд нь зарцуулсан эрчим хүчтэй пропорциональ байна. Тухайн хугацаанд дискний эргэлтийн тоо нь энэ хугацаанд хэрэглэгчийн хүлээн авсан нийт цахилгаантай пропорциональ байна. Дискний эргэлтийн тоог механик тоолуураар тоолдог бөгөөд энэ нь киловатт-цагт цахилгааныг харуулдаг. Энэ төрлийн төхөөрөмжийг гэр ахуйн цахилгаан тоолуур болгон өргөн ашигладаг. Тэдний алдаа нь дүрмээр бол 0.5%; тэдгээр нь зөвшөөрөгдөх гүйдлийн аль ч түвшинд урт хугацааны үйлчилгээний хугацаагаар ялгагдана.
- цахилгаан хэмжигдэхүүнийг хэмжих: цахилгаан хүчдэл, цахилгаан эсэргүүцэл, гүйдлийн хүч, хувьсах гүйдлийн давтамж ба фаз, гүйдлийн хүч, цахилгаан энерги, цахилгаан цэнэг, индукц, цахилгаан багтаамж гэх мэт ... ... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

цахилгаан хэмжилт- - [В.А.Семенов. Реле хамгаалалтын англи орос толь бичиг] Сэдэв реле хамгаалалт EN цахилгааны хэмжилт цахилгаан хэмжигч ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

E. Хэмжих хэрэгсэл нь E. хэмжигдэхүүн, түүнчлэн соронзон хэмжигдэхүүнийг хэмжих хэрэгсэл, төхөөрөмж гэж нэрлэдэг. Ихэнх хэмжилтүүд нь гүйдлийн хүч, хүчдэл (боломжийн зөрүү) болон цахилгааны хэмжээг тодорхойлоход чиглэгддэг. ... Нэвтэрхий толь бичиг Ф.А. Брокхаус ба И.А. Эфрон - цахилгаан гүйдэл дамжуулах замыг бүрдүүлдэг тодорхой аргаар холбогдсон элементүүд ба төхөөрөмжүүдийн багц. Хэлхээний онол нь цахилгаан ... ... тооцоолох математик аргуудыг авч үздэг онолын цахилгааны инженерчлэлийн хэсэг юм. Коллиер нэвтэрхий толь бичиг

аэродинамик хэмжилт "Нисэх" нэвтэрхий толь бичиг

аэродинамик хэмжилт- Будаа. 1. аэродинамик хэмжилт нь аэродинамик туршилтын физик хэмжигдэхүүний утгыг зохих техникийн хэрэгслийг ашиглан туршилтаар олох үйл явц юм. 2 төрлийг ялгах ба ба.: статик ба динамик. Үед…… "Нисэх" нэвтэрхий толь бичиг

Цахилгаан- 4. Радио сүлжээний зураг төслийн цахилгааны стандарт. М., Связиздат, 1961. 80 х.

Цахилгаан хэлхээний үндсэн параметрүүд нь: тогтмол гүйдлийн хэлхээний хувьд эсэргүүцэл Р, Хувьсах гүйдлийн хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцлийн хувьд , индукц , хүчин чадал , цогц эсэргүүцэл .

Ихэнхдээ эдгээр параметрүүдийг хэмжихийн тулд дараах аргуудыг ашигладаг: омметр, амметр - вольтметр, гүүр. Эсэргүүцлийг хэмжихэд компенсатор хэрэглэх 4.1.8-д аль хэдийн хэлэлцсэн. Бусад аргуудыг авч үзье.

Омметр. DC хэлхээний элементүүдийн эсэргүүцлийг омметрээр шууд, хурдан хэмжиж болно. Зураг дээр үзүүлсэн схемүүдэд. 16 ТЭД- соронзон цахилгаан хэмжих механизм.

Нийлүүлэлтийн хүчдэлийн тогтмол утгатай
хэмжих механизмын уншилт нь зөвхөн хэмжсэн эсэргүүцлийн утгаас хамаарна
. Тиймээс масштабыг эсэргүүцлийн нэгжээр дүгнэж болно.

Эсэргүүцэл бүхий элементийн цуваа холболтын хэлхээний хувьд
(Зураг 4.16, ) заагч хазайлтын өнцөг

,

Зэрэгцээ холболтын хэлхээний хувьд (Зураг 4.16, )

,

хаана - соронзон цахилгаан хэмжих механизмын мэдрэмж; - хэмжих механизмын эсэргүүцэл;
- нэмэлт резисторын эсэргүүцэл. Дээрх тэгшитгэлийн баруун талд байгаа бүх хэмжигдэхүүнүүдийн утгыг эс тооцвол
, дараа нь хазайлтын өнцгийг утгаар тодорхойлно
.

Хоёр сэлгэн залгах хэлхээний омметрийн хэмжүүр жигд бус байна. Цуврал хэлхээнд параллель хэлхээнээс ялгаатай нь хуваарийн тэг нь хөдөлж буй хэсгийн эргэлтийн хамгийн их өнцөгт нийцдэг. Цуврал хэлхээтэй омметрүүд нь өндөр эсэргүүцлийг хэмжихэд илүү тохиромжтой, зэрэгцээ хэлхээтэй бол жижиг хэмжээтэй байдаг. Ихэвчлэн омметрийг 1.5 ба 2.5 нарийвчлалын ангиллын зөөврийн багаж хэлбэрээр хийдэг. Эрчим хүчний эх үүсвэр болгон зай ашиглаж байна. Залруулагч ашиглан тэгийг тохируулах хэрэгцээ нь авч үзсэн омметрүүдийн гол дутагдал юм. Соронзон цахилгаан харьцаа хэмжигчтэй омметрт энэ сул тал байхгүй.

Омметр дэх логометрийг асаах схемийг зурагт үзүүлэв. 4.17. Энэ схемд 1 ба 2 - харьцаа хэмжигч ороомог (тэдгээрийн эсэргүүцэл болон );
болон
- хэлхээнд байнга орсон нэмэлт резисторууд.

,

дараа нь харьцаа хэмжигчний сумны хазайлт

,

өөрөөр хэлбэл хазайлтын өнцгийг утгаар тодорхойлно
ба хүчдэлээс хамаардаггүй .

Харьцаа хэмжигчтэй Омметрүүд нь шаардлагатай хэмжилтийн хязгаар, зорилго (самбар эсвэл зөөврийн төхөөрөмж) гэх мэт өөр өөр загвартай байдаг.

Амметр - вольтметр арга. Энэ арга нь тогтмол гүйдлийн болон хувьсах гүйдлийн хэлхээний элементүүдийн эсэргүүцлийг хэмжих шууд бус арга юм. Амперметр ба вольтметр нь эсэргүүцэл дээрх гүйдэл ба хүчдэлийг тус тус хэмждэг.
Үүний утгыг Ом хуулийн дагуу тооцно:
. Эсэргүүцлийг энэ аргаар тодорхойлох нарийвчлал нь багаж хэрэгслийн нарийвчлал болон ашигласан залгах хэлхээнээс хамаарна (Зураг 4.18, болон ).

Харьцангуй бага эсэргүүцлийг (1 Ом-оос бага) хэмжихэд 2-р зурагт хэлхээг үзүүлнэ. 4.18, вольтметр нь хэмжсэн эсэргүүцэлтэй шууд холбогдсон тул илүү тохиромжтой
, ба гүйдэл , амперметрээр хэмжсэн нь хэмжсэн эсэргүүцэл дэх гүйдлийн нийлбэртэй тэнцүү байна ба вольтметр дэх гүйдэл , өөрөөр хэлбэл
. Учир нь >>, дараа нь
.

Харьцангуй том эсэргүүцлийг (1 ом-оос дээш) хэмжих үед хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 4.18, , амперметр нь эсэргүүцэл дэх гүйдлийг шууд хэмждэг тул
, болон хурцадмал байдал , вольтметрээр хэмжсэн нь амперметр дээрх хүчдэлийн нийлбэртэй тэнцүү байна
болон эсэргүүцлийг хэмжсэн
, өөрөөр хэлбэл
. Учир нь
>>
, дараа нь
.

Элементүүдийн эсэргүүцлийг хэмжих төхөөрөмжийг асаах бүдүүвч диаграм
Амметр - вольтметр аргыг ашиглан хувьсах гүйдлийн хэлхээ нь эсэргүүцлийг хэмжихтэй ижил байна
. Энэ тохиолдолд хэмжсэн хүчдэлийн утгын дагуу ба одоогийн эсэргүүцлийг тодорхойлно
.

Энэ арга нь шалгаж байгаа эсэргүүцлийн аргументыг хэмжих боломжгүй нь ойлгомжтой. Тиймээс амметр - вольтметрийн аргыг ашиглан та ороомгийн индукц ба конденсаторын багтаамжийг хэмжиж болно, алдагдал нь маш бага байдаг. Энэ тохиолдолд

;
.