Избирательные (селективные) вольтметры

Они применяются для измерения отдельных гармонических составляющих многочастотного сигнала, определения коэффициента гармоник, для проверки индикаторов мостовых схем и т. п. Приборы избирательного действия могут быть изготовлены на различных принципах. Чаще всего применяются приборы гетеродинного типа, близкие по своему устройству к радиоприемникам. На очень низких частотах используются избирательные RС -цепи.

Рис. 6.36. Избирательный вольтметр

Избирательные вольтметры характеризуются, в первую очередь, диапазоном перестройки и полосой измеряемого сигнала.

На рис. 6.36 показана упрощенная схема избирательного вольтметра. Ее основой является широкополосный усилитель А2 с равномерной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и частотно-зависимой ООС.

При настройке RC -контура в цепи ООС на частоту сигнала коэффициент передачи по цепи обратной связи принимает минимальное значение, в результате чего возрастает коэффициент усиления основного тракта и напряжение достигает максимума. По такой схеме собраны вольтметры типов В6-2, В6-4.

Большой чувствительностью и широким диапазоном измеряемых частот обладают гетеродинные избирательные вольтметры. Структурная схема такого вольтметра изображена на рис. 6.37.

Рис. 6.37. Гетеродинный вольтметр

Входной сигнал частоты преобразуется преобразователем частоты UZ в разностную частоту. При плавном изменении частоты гетеродина G1 можно подобрать частоту , на которую настроен полосовой фильтр Z1, и определить значение этого сигнала вольтметром. При постоянстве коэффициента преобразования показания индикаторного прибора РА1 пропорциональны сигналу данной гармонической составляющей на входе. Для перестройки в широком диапазоне частот и повышения избирательности применяют двух- и более кратное преобразование частоты. Примерами реализации такой схемы могут служить приборы В6-1, В6-5.

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

Общие сведения

Диапазон частот, в котором приходится измерять мощность, чрезвычайно широк. При оценке экономичности радиоаппаратуры обычно интересуются потреблением энергии от сети переменного тока (50 Гц) или от источников постоянного тока. Верхняя граница частотного диапазона определяется частотой излучения лазера.

Методы и приборы, используемые для измерения мощности, зависят от частотного диапазона и величины мощности. В случае переменных токов наибольший интерес обычно представляет средняя (активная) мощность

, (7.1)

где u и i – мгновенные значения напряжения и тока; t – время; Т – период колебаний. Произведение р = ui называется мгновенной мощностью. При синусоидальных колебаниях (7.1) принимает вид

; , (7.2)

где U и I — среднеквадратические (действующие, эффективные) значения напряжения и тока; – фазовый сдвиг между U и I. При колебаниях произвольной формы оценить мощность можно с помощью ряда Фурье.
В этом случае

, (7.3)

где и – постоянные составляющие напряжения и тока; и – среднеквадратические значения напряжения и тока n -й гармоники; –фазовый сдвиг между и . При этом имеется в виду, что исследуемый объект имеет комплексное сопротивление и значения разности фаз между и для каждой гармоники имеют свое значение. Если исследуемый объект имеет чисто активное сопротивление R, то формула (7.3) принимает вид , где U и I – среднеквадратические значения напряжения и тока.

При измерении мощности импульсно-модулированных колебаний принято оценивать импульсную и среднюю мощность. В случае модуляции несущей прямоугольными импульсами (рис. 7.1) импульсная мощность

, (7.4)

где – длительность радиоимпульса.

Среднее значение мощности за период повторения импульсов Т связано с импульсной мощностью соотношением (7.5)
Рис. 7.1. Синусоидальные колебания

Импульсная мощность всегда больше средней мощности, кроме случая τ = T, что соответствует работе в непрерывном режиме без модуляции.

В радиотехнике широко используются следующие кратные и дольные единицы ватта: микроватт, милливатт, киловатт, мегаватт.

Кроме абсолютных единиц мощности, применяются также относительные единицы. Например, в технике связи принято значение любой измеряемой мощности выражать в виде уровня мощности , где – эталонная мощность. Если = 1 мВт, то называют абсолютным уровнем мощности, обозначаемым дБм. Таким образом, измеряемому уровню мощности Р_х = 1 мВт соответствует уровень мощности 0 дБм.
Если > 1 мВт, уровень мощности выражается положительным числом,
< 1 мВт – отрицательным.

Относительные единицы мощности удобны, поскольку усиление и ослабление, вносимые радиотехническими устройствами, также оцениваются в децибелах. Например, если устройство вносит ослабление 30 дБ, то сигнал, поданный на его вход с уровнем мощности 25 дБ, будет иметь на выходе уровень 5 дБм.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: