Universal voltmetrlər. Universal voltmetrlər sabit və
dəyişən cərəyan gərginliklərini və sabit cərəyana
müqavimətləri geniş diapazonda ölçmək üçün nəzərdə
tutulmuşdur.
Şə
k. 5.7-də universal voltmetrin ümumiləşdirilmiş
struktur sxemi verilmişdir, burada A-açar (iş tərzini dəyişən
açar); Ç - dəyişən gərginliyi sabitə çevirən çevirici; Ç
R
–
müqaviməti sabit cərəyan gərginliyinə çevirən çevirici (bax
paraqraf 5.3).
Şə
k. 5.7. Universal voltmetrin struktur sxemi
Çeviricinin girişinə naməlum müqavimət
x
R
qoşulur.
Çeviricinin Ç
R
çıxış gərginliyi naməlum müqavimətdən
asılıdır
( )
x
çix
R
f
U
=
. Bu asılılıq əsasında cihazın şkalası
müqavimət vahidləri ilə dərəcələnir.
Dəyişdirici açarın A vəziyyətindən asılı olaraq
voltmetr dəyişən cərəyan voltmetri D (1 vəziyyəti), sabit
cərəyan voltmetri (2 vəziyyəti) və ya ommetr (3 vəziyyəti)
rejimində işləyir. Bütün rejimlərdə dəyişdirici açardan SCG-
172
nin girişinə hər bir konkret halda ölçülən kəmiyyətlə
mütənasib sabit gərginlik verilir.
Ölçmə mexanizminin ÖM hesabat qurğusunda üç qrup
ş
kala vardır: dəyişən gərginliyin təsiredici qiymətləri, sabit
gərginlik və müqavimətlər. Universal voltmetrin belə
funksional imkanları onun tətbiqini çox əlverişli edir.
İ
mpuls voltmetrləri. Müxtəlif formalı impuls
siqnallarının amplitudunu ölçmək üçün impuls voltmetrləri
tətbiq olunur. İmpuls voltmetrlərinin işinin xüsusiyyəti
ölçülən impulsların mümkün kiçik uzunluğu
im
t
və xeyli
dərinliyi
im
im
t
T
q =
(10
9
-dək) ilə müəyən olunur, burada
im
T
-
impulsların verilmə periodudur. İmpuls voltmetrləri ölçülən
impulsların amplitud qiymətləri ilə dərəcələnir.
İ
mpuls voltmetrləri şəkil 5.3,a struktur sxemi üzrə
hazırlana bilər. Bu zaman açıq girişli amplitud qiymət
çeviriciləri istğifadə edilir ki, onların da çıxış gərginliyi
ölçülən impulsların amplituduna
m
U
bərabər olmalıdır.
İ
mpulsların böyük dərinliyi və kiçik uzunluğu amplitud
qiymət çeviricilərinə sərt tələblər qoyur. Ona görə də
impuls voltmetrlərində amplitud çeviricilərinin xüsusi, çox
zaman kompensasiyalı, sxemləri tətbiq edilir (şəkil 5.8).
Giriş impulsları
gir
u
kondensatoru C1 yükləyir. Ölçülən
impulslarla əlavə yüklənmənin və impulslar arasında
boşalmanın bu kondensatorda yaratdığı gərginliyin dəyişən
tərkib hissəsi (şək. 5.4,c-yə analoji) dəyişən cərəyan
gücləndiricisi G ilə gücləndirilir və VD2 diodunun köməyi
ilə düzləndirilir.
173
Şə
k. 5.8. Amplitud çeviricinin kompensasiya sxemi
RC2 dövrəsinin zaman sabiti kifayət qədər böyük
seçilir, ona görə də impulslar arası müddətdə C2
kondensatorundakı gərginlik cüzi dəyişir. Çeviricinin
çıxışından əks-əlaqə rezitsorunun
.
.e
e
R
köməyi ilə C1
konlensatoruna
kompensasiyaedici
gərginlik
verilir.
Gücləndiricinin gücləndirmə əmsalı böyük olduqda bu, C1
kondensatorundakı gərginliyin dəyişən tərkib hissəsinin
xeyli azalmasına səbəb olur. Qərarlaşmış rejimdə bunun
nəticəsində həmin kondensatorda gərginlik praktiki olaraq
ölçülən impulsların amplituduna
m
U
bərabər, çıxış
gərginliyi isə bu amplituda mütənasib olur:
.
.e
e
m
çix
R
R
R
U
U
+
=
.
İ
mpuls voltmetrləri üçün normativ-texniki sənəddə
impulsların uzunluğunun buraxılabilən qiymətlər diapazonu
(yaxud onların tezliyi) və voltmetrlərin xətalarının
normalaşdırılan qiymətlər həddində yerləşdiyi dərinliyi
göstərilir.
Selektiv voltmetrlə r. Belə voltmetrlər hər hansı tezlik
zolağında gərginliyin təsiredici qiymətini və ya ölçülən
siqnalın ayrı-ayrı harmonik tərkib hissələrinin təsiredici
qiymətini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Selektiv
voltmetrin iş prinsipi siqnalın ayrı-ayrı harmonik tərkib
hissələrini və ya ensiz tezlik zolağının siqnalını sazlanan
zolaq süzgəcinin köməyi ilə ayırmaqdan və ayrılan
siqnalların təsiredici qiymətini ölçməkdən ibarətdir. Şək.
174
5.9-da bütöv şaquli xətlərlə hər hansı bir ölçülən siqnalın
spektri, qırıq xətlərlə isə zolaq süzgəcinin ideallaşdırılmış
volt-amper
xarakteristikası
göstərilmişdir.
O,
∆
±
∈
2
.
.
ω
ω
ω
s
z
üçün
( )
const
k
K
=
=
ω
, qalan tezliklər
üçün
( )
0
=
ω
K
ötürmə əmsalına malikdir, burada
.
.s
z
ω
-
zolaq süzgəcinin sazlandığı orta tezlik,
ω
∆
- süzgəcin
buraxma zolağıdır.
Şə
k. 5.9. Hər hansı bir siqnalın spektri
( )
ω
m
U
və ideal zolaq
süzgəcinin amplitud-tezlik xarakteristikası
.
. s
z
ω
tezliyini selektiv voltmetrin quruluşu ilə müəyyən
edilən hüdudlarda dəyişmək olar. Şək. 5.9-da təsvir olunan
spektrli ölçülən siqnal üçün zolaq süzgəcinin çıxışında
2
ω
tezlikli və
( )
2
ω
m
kU
amplitudlu sinusoidal siqnal
yaranacaqdır. Deməli, zolaq süzgəcinin çıxış siqnalının
təsiredici qiymətini ölçərək, ölçülən siqnalın
2
ω
tezlikdə
harmonik tərkib hissəsinin təsiredici qiymətini təyin etmək
olar.
.
.s
z
ω
tezliyini dəyişməklə müxtəlif harmonik tərkib
hissələrin təsiredici qiymətlərini ölçmək olar.
Fiziki realizə edilən zolaq süzgəcinin ciddi şəkildə
düzbucaqlı amplitud-tezlik xarakteristikası olmur. Bu da ona
gətirib çıxara bilər ki, belə süzgəcdən bəzi
( )
0
≠
ω
k
əmsallı
qonşu harmonik tərkib hissələri keçsin. Bundan başqa,
175
ölçülən siqnalın spektri elə ola bilər ki, zolaq süzgəcindən
ω
∆
buraxma zolağı hüdudunda bir dəfəyə bu siqnalın bir
neçə harmonik tərkib hissəsi keçsin. Belə hallarda selektiv
voltmetr süzgəcdən keçən harmonik tərkib hissələrinin
onların hər biri üçün real ötürmə əmsalları hesaba alınmaqla
cəminin təsiredici qiymətini ölçür.
Selektiv voltmetrin sadələşdirilmiş struktur sxemi şək.
5.10-da göstərilmişdir.
Şə
k. 5.10. Selektiv voltmetrin struktur sxemi
Ölçülən siqnal
x
u
seçən giriş gücləndiricisi GG
vasitəsilə ölçülən siqnalın tezlik spektrini çevirmək üçün
nəzərdə tutulan qarışdırıcıya Q verilir. Qarışdırıcının
çıxışında ölçülən siqnala mütənasib, lakin spektr tezlikləri
i
x
G
Q
i
f
f
f
−
=
olan siqnal yaranır, burada
G
f
-sinusoidal
generatorun (həm də geterodin adlandırılır) G siqnalının
tezliyi;
i
x
f
-giriş siqnalının harmonik tərkib hissələrinin
tezliyidir. Aralıq tezlik gücləndiricisi ATG hər hansı təsbit
edilmiş orta tezliyə
ATG
f
sazlanmışdır. Ona görə də ATG-
nin çıxışına qarışdırıcının çıxış siqnalının o tərkib hissəsi
keçəcəkdir ki, onun tezliyi
ATG
Q
i
f
f
=
olsun. Bu siqnal
ölçülən siqnalın
ATG
G
i
x
f
f
f
−
=
tezlikli harmonik tərkib
hissəsinə müvafiqdir. Həmin harmonik tərkib hissəsinin
təsiredici qiyməti təsiredici qiymət voltmetri TQV ilə
ölçülür. Generatorun tezliyini
G
f
dəyişməklə
x
u
siqnalının
176
müxtəlif harmonik tərkib hissələrinin təsiredici qiymətini
ölçmək olar.
Bu sxemdə zolaq süzgəcinin funksiyasını ATG yerinə
yetirir. ATG-nin sazlanma tezliyinin təsbit edilmiş
(dəyişdirilməyən) qiyməti sayəsində bu gücləndirici böyük
gücləndirmə əmsalına və ensiz buraxma zolağına malik olur
ki, o da selektiv voltmetrin yüksək həssaslığını və seçmə
qabiliyyətini təmin edir.
5.3. Elektron ommetrlər
Elektron ommetrlər ölçülən müqavimətlərin geniş
diapazonuna malikdir (10
-4
-10
17
Om) və istismar üçün
kifayət qədər sadədir. Belə ommetrlərin dəqiqliyi, bir qayda
olaraq, yüksək olmur: gətirilmiş xəta bir neçə faiz təşkil edir
və böyük müqavimətləri ölçərkən (
12
10
>
R
Om) 10-15%-
dək artır. Ölçmələrin diapazonundan asılı olaraq onlar
ommetrlər, meqommetrlər və teraommetrlər, milliommetrlər
adlandırılır.
Ommetrlərin
işi ölçülən müqavimətin onunla
funksional əlaqəli olan və maqnitoelektrik ölçmə
mexanizminə
verilən
sabit
cərəyan
gərginliyinə
çevrilməsinə əsaslanır. Bu zaman ölçmə mexanimzminin
ş
kalası müqavimət vahidləri ilə dərəcələnir. Ommetrlərin
şə
kil 5.11 və 5.12-də təsvir edilən sxemləri daha geniş tətbiq
edilir, burada SGM -
0
U
stabil gərginlik mənbəyi; SCG -
sabit cərəyan gücləndiricisi; ƏG - əməliyyat gücləndiricisi;
ÖM - ölçmə mexanizmi;
x
R
- ölçülən müqavimət;
0
R
-
məlum müqavimət;
x
U
- ölçülən müqavimətlə
x
R
funksional
ə
laqədə olan gərginlikdir. Şək. 5.11 və 5.12-də göstərilən
0
R
və
x
R
müqavimətlərinin iki variantda qoşulması
mümkündür: mötərizəsiz (birinci variant) və mötərizəli
(ikinci variant).
177
Şə
k 5.11. Sabit cərəyan gücləndiricili elektron
ommetrin funksional sxemi
Şə
k.5.12.Əməliyyat gücləndiricili elektron
ommetrin funksional sxemi
Şə
k. 5.11 sxemi üzrə qurulan ommetrlərdə
gir
R
böyük
giriş müqavimətli SCG istifadə edilir.
gir
R
-in şuntlayıcı
təsiri nəzərə alınmazsa,
0
R
və
x
R
-in birinci variantda
qoşulma halı üçün
x
x
x
R
R
R
kU
kU
+
=
=
0
0
α
,
ikinci variantda qoşulma halı üçün
x
x
R
R
R
kU
kU
+
=
=
0
0
0
α
,
burada
α
- ÖM-in hərəkətli hissəsinin dönmə bucağı, k-
SCG və ÖM-in çevirmə əmsalıdır. Düsturlardan görünür ki,
ölçülən
müqavimətlərin
geniş
diapazonunda
belə
ommetrlərin şkalası göstərişlər diapazonu uyğun olaraq
∞
−
0
və
0
−
∞
olmaqla qeyri-müntəzəmdir.
Hesabatın dəqiqliyini artırmaq üçün ommetrin bütün
ölçmə diapazonu yarımdiapazonlara böünür və onların hər
178
birinə
0
R
müqavimətinin öz qiyməti uyğun gəlir. Bununla
x
R
-in eyni qiymətləri üçün şkala bölgüsünün qiymətinin
dəyişdirilməsinə
nail
olunur.
0
R
müqavimətinin
qoşulmasını dəyişdirməklə ölçmələrin tələb olunan
diapazonunda göstərişlərin götürülməsi üçün daha əlverişli
ş
kalanı seçirlər.
Cihazın ayrı-ayrı qovşaqlarının, xüsusilə SCG-nin
işinin qeyri-stabilliyi ilə yaranan ölçmə xətalarını azaltmaq
üçün belə ommetrlərdə giriş sıxacları qısa qapanmaqla
(
0
=
x
R
) “Sıfrın qoyulması“, sıxacları ayırmaqla (
∞
→
x
R
)
“
∞
qoyulması” kimi tənzimləmələr nəzərdə tutulmuşdur.
Belə tənzimləmələr gücləndiricinin çevirmə əmsalını
dəyişməklə və onun çıxış siqnalını sıfır etməklə həyata
keçirilir.
Nəzərdən
keçirilən
sxem
(bax
şə
k.
5.11)
kombinəedilmiş cihazlarda, xüsusilə universal voltmetrlərdə
(bax şəkil 5.5) tətbiqini tapmışdır. Onlarda sabit cərəyan
gücləndiricisi həm gərginliyi, həm də müqaviməti ölçmək
üçün istifadə edilir. Məsələn, universal voltmetr B7-17 10
Om - 1000 MOm müqavimətləri ölçmə diapazonuna 2,5
dəqiqlik sinfinə malikdir.
Şə
k. 5.12 sxemi üzrə qurulmuş ommetrlərdə mənfi
ə
ks-əlaqə dövrəsinə
( )
0
R
R
x
rezistoru qoşulan əməliyyat
gücləndiricisi tətbiq edilmişdir. Əməliyyat gücləndiricisi
böyük gücləndirmə əmsallı k və böyük giriş müqavimətli
sabit cərəyan gücləndiricisidir. Ona görə də a nöqtəsinin
k
U
x
kimi təyin edilən potensialı və gücləndiricinin giriş
cərəyanı praktiki olaraq sıfra bərabərdir. Beləliklə,
0
R
və
x
R
rezistorlarından axan cərəyanlar bərabərdir və
0
R
,
x
R
-in
qoşulma sxemindən asılı olaraq
x
x
R
U
R
U
=
0
0
, yaxud
179
x
x
x
R
U
R
U
=
0
münasibətləri doğrudur. Birinci variantda
qoşulma üçün
0
0
R
R
U
U
x
x
=
və deməli,
0
0
R
R
U
S
x
y
=
α
, burada
y
S
- ÖM-in həssaslığıdır. Belə qoşulma sxemi daha üstün
tutulur, çünki ommetr müntəzəm şkalalı olur. Həmin
ommetrlərdə
ölçmələrin
yuxarı
həddini
müxtəlif
müqavimətli rezistorlar
0
R
qoşmaqla dəyişdirirlər. Bu sxem
E6-10 elektron ommetrində istifadə edilir ki, o, 10Om-
1000MOm ölçmə diapazonuna, 2,5 dəqiqlik sinfinə
malikdir.
Teraommetrlə rdə
böyük
müqavimətlər
(
12
6
10
10 −
>
x
R
Om) ölçülərkən şək. 5.12-də verilən sxemin
birinci variantından istifadə xətanın xeyli artmasına gətirib
çıxarır. Bunun səbəbi odur ki, ƏG-nin xarakteristikaları ilə
təyin edilən çıxış gərginliyini
x
U
məhdudlaşdırarkən böyük
x
R
üçün böyük müqavimətlər
0
R
qoşulmalıdır, onların isə
tələb edilən dəqiqliyini təmin etmək kifayət qədər çətindir.
Digər tərəfdən
x
R
və
0
R
-dan keçən cərəyanlar bu halda
gücləndiricinin giriş cərəyanları və sızma cərəyanları ilə
müqayisə edilə biləcək qədər az olur. Ona görə də
0
R
və
x
R
-in
ikinci
variantda
qoşulması
(şək.
5.12,
mötərizələrdəki) tətbiqini tapmışdır. Belə teraommetrlərin
ş
kalası qeyri-müntəzəmdir, çünki
x
U
R
R
U
S
0
0
=
α
. Bu cür
sxemlərdə dəqiqliyi artırmaq üçün
0
U
gərginliyini
arptırmaq yolu ilə (yüzlərlə volta qədər)
x
R
-dən axan
cərəyanın şiddətini artırmaq, kiçik
0
R
müqavimətlərini
tətbiq etmək imkanı vardır. Baxılan sxem ölçmələrin
diapazonu
12
7
10
10 −
Om, dəqiqlik sinifləri ölçmələrin
180
yarımdiapazonundan asılı olaraq 4 - 10 olan E6-14
teraommetrlərində istifadə edilir.
Kiçik müqavimətlərin (
4
10
−
Om-dək) ölçülməsi
elektron milliommetrləri ilə yerinə yetirilir. Belə
müqavimətləri ölçərkən ədədi qiymətcə onlarla müqayisə
edilə bilən kontaktların və birləşdirici naqillərin
müqavimətlərinin və kontakt termo EHQ-nin təsiri ilə
ə
laqədar çətinliklər yaranır. Milliommetrlər (şək. 5.13) şək.
5.11-də təsvir edilən ommetrin işinə analoji prinsiplə işləyir.
Ancaq termo EHQ-nin təsirini aradan qaldırmaq üçün
ölçmələr generatorun Gr hasil etdiyi dəyişən cərəyanda
aparılır.
Dəyişən cərəyanın tətbiqi böyük gücləndirmə əmsallı
dəyişən cərəyan gücləndiricisindən G istifadəyə imkan verir.
Bu da kiçik müqavimətləri ölçərkən cihazın həssaslığını
artırır. Gücləndiricinin çıxış siqnalı düzləndirici D ilə
düzləndirilir və maqnitoelektrik ölçmə mexanizminə ÖM
verilir.
Şə
k. 5.13. Elektron milliommetrinin funksional sxemi
Kontaktların və birləşdirici naqillərin müqavimətlərinin
təsirini azaltmaq üçün rezistor
x
R
dördnaqilli sxem üzrə
qoşulur. Bu zaman cərəyan rezistora naqillərin bir cütü ilə
(
0
I
və
I
sıxacları) verilir, ölçülən müqavimətlə mütənasib
gərginlik isə digər naqillər cütündən (
0
u
və u sıxacları)
götürülür.
181
5.4. Elektron-şüa ossilloqrafları
Ümumi qeydlə r. Elektron-şüa (elektron) ossilloqrafları
elektrik siqnallarının vizual müşahidəsi, ölçülməsi və
qeydiyyatı üçün nəzərdə tutulmuşdur. Zamandan asılı olaraq
dəyişilən siqnalları müşahidə etmək imkanı ossilloqrafları
müşahidə edilən siqnalların müxtəlif amplitud və zaman
parametrlərini təyin edən zaman xüsusilə əlverişli edir.
Ossilloqrafların mühüm üstünlükləri onların geniş tezlik
diapazonu, yüksək həssaslığı və böyük giriş müqavimətidir.
Bütün bunlar onların geniş praktiki tətbiqi üçün zəmin
yaratmışdır.
Hazırda təyinat və xarakteristikalarına görə fərqlənən
çoxsaylı ossilloqraflar buraxılır. Ossilloqraflar kəsilməz və
ya impuls proseslərinin müşahidə edilməsi və ölçülməsi
üçün nəzərdə tutula bilər. Geniş tezlik diapazonunda
(10MHs-dək) periodik və qeyri-periodik kəsilməz və impuls
xarakterli siqnallar üçün universal ossilloqraflar geniş tətbiq
edilir. Xüsusi təyinatlı ossilloqraflar da buraxılır: dəyişdirilə
bilən giriş bloklu çoxfunksiyalı ossilloqraflar, tək-tək
impulsları qeyd etmək üçün yaddaş ossilloqrafları, yüksək
tezlikli prosesləri tədqiq etmək üçün stroboskopik
ossilloqraflar və s. Eyni zamanda tədqiq edilən siqnalların
sayından asılı olaraq ossilloqraflar birkanallı və çoxkanallı
(əsasən ikikanallı) ola bilər. Son zamanlar rəqəm elektron
ossilloqrafları geniş yayılmışdır. Ossilloqraflar həmçinin
həssaslığı, buraxılış zolağı, əyrinin formasını təzələmənin
xətası və digər xarakteristikalar ilə də fərqləndirilə bilər.
Daha
geniş
yayılan
universal
elektron-şüa
ossilloqraflarının quruluşunu və iş prinsipini nəzərdən
keçirək. İstənilən elektron ossilloqrafların işinin əsasını
tədqiq olunan siqnalları elektron-şüa borusunun (EŞB)
ekranında görünən təsvirə çevirmək təşkil edir.
Dostları ilə paylaş: |