N Форма входного периодического сигнала в большинстве реальных случаев значения не имеет.

N Форма входного повторяющегося сигнала в большинстве реальных случаев значения не имеет.


n Если же входное напряжение u(t) представляет собой сумму переменной (с амплитудой Umах) и неизменной U0 составляющих (рис. 3.22), то реакция АДОВ по окончании переходного процесса будет соответствовать наибольшему значению входного напряжения, т. е. выходное напряжение станет равным сумме

n ( Umах + U0 )

n и, как следует, показания выходного измерительного прибора будут определяться конкретно этой суммой.

n Форма переменной составляющей входного повторяющегося сигнала и в этом случае фактически не имеет значения.

n Амплитудный сенсор с закрытым входом (АДЗВ), представленный на рис. 3.23, на переменный входной сигнал без неизменной составляющей реагирует, на самом деле, аналогично рассмотренному АДОВ.

n И в этом варианте при положительной полуволне напряжения на верхнем входном зажиме, поточнее, при текущем значении входного напряжения u(t) большем, чем напряжение на конденсаторе uс(t), раскрывается диодик VD, и конденсатор С стремительно заряжается через его маленькое сопротивление.



n Если текущее значение входного напряжения u(t) меньше напряжения на конденсаторе uС(t), то диодик VD закрыт, и конденсатор С медлительно разряжается через огромное сопротивление резистора R.

n Напряжение UR(t) на резисторе R представляет собой разницу входного напряжения u(t) и напряжения на кондесаторе uС(t). Это напряжение в установившемся режиме повторяет по форме входное измеряемое, но смещено на амплитудное значение - Umах.

n Дальше напряжение u(t), состоящее из суммы переменной составляющей и неизменной -Umах, поступает на вход фильтра нижних частот (ФНЧ), который сглаживает форму этого сигнала. Выходное напряжение фильтра uВЫХ(t) соответствует среднему значению его входного напряжения, т.е. –Umах.

n Выходное напряжение через несколько периодов входного сигнала станет фактически равным наибольшему (амплитудному) значению Umах входного измеряемого напряжения.

n При входном сигнале, содержащем кроме переменной (с амплитудой (Umах) к тому же постоянную составляющую U0, АДЗВ ведет себя по другому, чем АДОВ. В данном случае через несколько периодов конденсатор С зарядится до напряжения, равного сумме Umах + U0,

n т. е. конденсатор С не будет пропускать постоянную составляющую,

n и выходное напряжение фильтра uВЫХ(t) будет определяться только амплитудой Umах переменной составляющей входного сигнала.

n Сенсоры среднего выпрямленного значения (СВЗ) делятся на однополупериодные и двухполупериодные сенсоры. Разглядим вариант двухполупериодного сенсора СВЗ как более всераспространенного (рис. 3.25, а).

В базе схемы сенсора четыре схожих полупроводниковых диодика (VD1,VD2, VD3, VD4), соединенных в мостовую схему. При поступлении положительной полуволны входного напряжения u(t) на верхний зажим открываются диоды VD1 и VDЗ (другие диоды закрыты) и через резистор R потечет ток (справа влево).

ФНЧ имеет огромное входное сопротивление и не оказывает влияние на работу фактически выпрямителя. При отрицательной полуволне u(t) на верхнем зажиме (т. е. при положительной полу- волне на нижнем зажиме) раскроются только диоды VD2 и VD4 и через резистор R вновь потечет ток, при этом в том же направлении (справа влево).

n Таким макаром, ток через резистор протекает всегда в одну и ту же сторону (рис. 3.25, 6).

n Этот ток iR(t) делает падение напряжения на резисторе R. Это однополярное (уже выпрямленное) напряжение,

n среднее значение которого пропорционально среднему выпрямленному значению входного напряжения u(t), поступает потом на вход ФНЧ, при помощи которого производится сглаживание сигнала.

n В итоге на выходе фильтра появляется неизменное напряжение, пропорциональное среднему выпрямленному значению UСВ входного напряжения u(t).

n Сенсоры среднего квадратического значения. Сенсоры среднего квадратического значения (СКЗ) — Rооt Меаn Squаrе (RМS) делятся на аппроксимирующие сенсоры (устройства, только приближенно дающие подходящий итог) и сенсоры так именуемого настоящего СКЗ (Тrue RМS — ТRМS).


Загрузка...

n Основными элементами схемы являются набор однотипных резистивно-диодных цепочек (R1— VD1),( R2— VD2),( R3— VD3)….( Rn— VDn); делитель напряжения, образованный резисторами r1, r2, rЗ, ..., rN, r0 и источником размеренного известного напряжения U0, также фильтр нижних частот (ФНЧ).

n Делитель напряжения делает ряд поочередно растущих опорных потенциалов (φ1,φ2,….. φN). Фильтр нижних частот предназначен для сглаживания кривой выходного напряжения

n При поступлении на вход сенсора напряжения u(t), текущее значение Uвх которого больше, чем значение потенциала φ1 (но меньше значения всех других потенциалов), раскрывается диодик VD1 и по цепи R1—VD1-r1 потечет ток i1.

n Если входное напряжение будет расти, то пропорционально будет расти и ток i1 до того времени, пока текущее значение Uвх не превзойдет потенциал φ2. При всем этом, вместе с уже открытым диодиком VD1, раскроется также диодик VD2 и через резистор r1 потечет сумма токов (i1+ i2) (рис. 3.26, 6).

n При предстоящем увеличении входного напряжения будут поочередно раскрываться и другие резистивно-диодные цепочки и суммарный ток в резисторе r1 будет расти.

n Чем больше текущее значение входного напряжения Uвх тем большее число резистивно-диодных цепей раскроется и тем, как следует, больше будет суммарный ток, протекающий в резисторе r1.

n Подбором числа и характеристик резистивно-диодных цепей можно достигнуть хотимого квадратического нрава зависимости суммарного тока (и, как следует, зависимости выходного напряжения сенсора) от текущего значения входного напряжения Uвх.

n Сенсоры настоящего СКЗ, в отличие от рассмотренных аппроксимирующих, реагируют конкретно на действительное (реальное) среднее квадратическое (действующее) значение, независимо от формы кривой входного напряжения.

n На рис. 3.27, а приведен простой сенсор настоящего СКЗ, в базе которого лежит термоэлектрический преобразователь.

n Входное измеряемое напряжение u(t) при помощи усилителя переменного напряжения Ус усиливается и поступает на термоэлектрический преобразователь (ТП), содержащий две части: нагреватель (Н) и термопару (Т). Переменный ток, протекающий через Н, нагревает его до температуры, пропорциональной квадрату конкретно действующего значения входного измеряемого напряжения u(t).

n В конкретной близости от нагревателя размещен рабочий спай термопары, потому значение ее термоЭДС ЕT определяется температурой нагревателя и, как следует, будет пропорционально действующему значению измеряемого напряжения u(t) .

n Усилитель неизменного напряжения Ус увеличивает выходной сигнал низкого уровня термопары. Таким макаром, независимо от формы входного сигнала выходное неизменное напряжение такового сенсора пропорционально конкретно настоящему действующему значению.

n Разглядим один из вариантов устройства такового сенсора СКЗ (рис. 3.27, 6). Прямой канал преобразования, как и в уже рассмотренной структуре, создается усилителем Ус и термопреобразователем ТП1 . Чем больше СКЗ входного напряжения, тем больше термоЭДС термопары ТП1 и тем больше выходной ток IВЫХ усилителя неизменного напряжения Ус.

n Этим током греется нагреватель второго термопреобразователя ТП2 до температуры, создающей термоЭДС термопары ТП2, фактически равной термоЭДС термопары ТП1. Термопары обоих ТПвключены встречно.

n Потому при всех конфигурациях СКЗ входного напряжения u(t) соответственно меняется выходной ток IВЫХ и, как следует, термоЭДС ТП2.

n На входе усилителя Ус автоматом всегда поддержявается малая разность ΔЕ 2-ух термоЭдС: ТП1 и ТП2.

n Благодаря таковой отрицательной оборотной связи приметно увеличиваются линейность и точность преобразования. Выходной ток IВЫХпротекая по вспомогательному резистору R, делает выходное напряжение UВЫХ сенсора, пропорциональное реальному (настоящему) СКЗ измеряемого входного напряжения u(t).

n Основными плюсами электрических вольтметров с термо-электрическими сенсорами являются высочайшая точность преобразования (до 0,1 %); широкий спектр частот (до 10 МГц); измерение настоящего СКЗ напряжения.

n Единственный недочет таких вольтметров — сравнимо низкое быстродействие, т. е. резвые конфигурации СКЗ входного сигнала не воспринимаются сходу в силу термический инерционности ТП.




Возможно Вам будут интересны работы похожие на: N Форма входного периодического сигнала в большинстве реальных случаев значения не имеет.:


Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Похожый реферат

Cпециально для Вас подготовлен образовательный документ: N Форма входного периодического сигнала в большинстве реальных случаев значения не имеет.