Раздел 2. Основы техники измерений и испытаний

МЭПЭСУ

Тема 7. Общие требования к проведению измерений

Требования к электрическим установкам, электроизмерительным приборам; общие правила проведения измерений (установка МГП в испытательную кабину, порядок включения прибора); техника безопасности при проведении измерений.

При изучении данной темы обратите внимание на то, что измерения в мощной электронике связаны с напряжениями свыше 1000 В. Поэтому существенно возрастают требования по технике безопасности. Также важное значение имеет порядок включения прибора, поскольку в противном случае возникает резкий перегрев электродов и прибор выходит из строя. Обратите внимание и на подключение прибора в испытательной кабине к системе охлаждения (воздушной, водяной, испарительной).

Тема 8. Погрешности измерений

Виды погрешностей (абсолютные, относительные, систематические, случайные, промахи). Методы учета систематических погрешностей, меры борьбы с промахами. Нормальный закон распределения случайных погрешностей. Методы расчета случайных погрешностей (доверительная вероятность, доверительный интервал, доверительные границы, плотность нормального распределения вероятностей, дисперсия). Классы точности измерительных приборов. Коэффициенты влияния режимов установки приборов на погрешности измерений. Погрешности косвенных измерений.

(О3, с.13−40; Д3, с. 222−236).

Следует различать природу систематических и случайных погрешностей, а также промахов. Поскольку случайные погрешности невозможно ни искоренить в принципе, ни учесть при измерениях, нужно уметь рассчитывать доверительные вероятности нахождения измеряемой величины в определенном диапазоне (доверительном интервале). Необходимо знать связь между доверительными вероятностями и классами точности измерительных приборов, уметь рассчитывать погрешности при прямых и косвенных измерениях, а также учитывать влияние на погрешность измерений точности настроек заданного режима работы.

 

Тема 9. Измерение статических параметров и характеристик

          МЭПЭСУ

9.1. Методы, электрические схемы и особенности измерения параметров: тока накала, напряжения запирания, крутизны анодно-сеточной характеристики, коэффициента усиления, обратных токов первой сетки и анода, термоэлектронного тока сетки, токов анода и сеток (Д3, с.14−42).

9.2. Методы снятия статических характеристик МЭПЭСУ: анодных, анодно-сеточных, эмиссионных, накальных (Д3, с. 42−45).

9.3. Автоматизация измерений статических параметров и характеристик. Блок-схема автоматизированной установки, технические характеристики, состав и принцип работы измерительной системы (О1, с. 15−17).

При изучении данной темы следует обратить внимание на то, что в мощной электронике в статическом режиме нужно использовать метод импульсной статики, заключающийся в том, что режим измерения подается на прибор не в непрерывном режиме, как в маломощной электронике, а в импульсном, − для уменьшения средней тепловой мощности, выделяющейся на электродах прибора.

Тема 10. Измерение динамических параметров МЭПЭСУ

Функциональные схемы и методы измерения динамических параметров: выходной мощности, КПД анодных цепей, коэффициента усиления мощности

Методы контроля амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и неравномерности АЧХ.

(Д3, с. 45−51).

При изучении данной темы следует обратить внимание на методы измерения выходной мощности, так как эта величина входит в большинство выходных характеристик и параметров прибора: в коэффициент полезного действия, коэффициент усиления по мощности, амплитудно-частотную характеристику. На частотах до 50 МГц измерение выходной мощности может быть произведено обычными методами с помощью амперметра и вольтметра или ваттметра. Свыше 50 МГц из-за влияния распределенных эффектов следует применять калориметрический метод, используемый на СВЧ. Этот метод может быть использован в трех модификациях – абсолютный, сравнения и замещения, – отличающихся друг от друга по величине погрешности измерений.

Тема 11. Измерение уровня побочных колебаний

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (РЭС); факторы, влияющие на электромагнитную совместимость.

 

Физические причины, определяющие уровни побочных колебаний.

Функциональная схема и метод измерения побочных колебаний.

(О4, с. 270−272).

  При изучении данной темы нужно обратить внимание на причины появления побочных колебаний и методы их подавления.

 

Тема 12. Измерение нелинейных искажений сигналов

Нелинейные искажения сигналов в усилителях радиопередающих устройств (РПУ) и особенности РПУ одной боковой полосы. Методы измерения нелинейности. Требования к измерительной установке и сигналам при измерении.

(Д3, с. 51−52).

При изучении данной темы следует обратить внимание на причины возникновения нелинейных искажений, определение уровня нелинейных искажений (коэффициента гармоник) методом подавления основной частоты, определение коэффициента комбинационных искажений при измерении нелинейных искажений модулированных колебаний.

Тема 13. Теплофизические обследования МЭПЭСУ

Критическая мощность, рассеиваемая анодом, ее определение.

Системы охлаждения МЭПЭСУ. Конструкции систем охлаждения. Параметры теплового режима МЭПЭСУ и методы их определения.

(Д1, с. 57−62; Д2, с. 37−45).

При изучении данной темы следует обратить внимание на виды систем охлаждения, их конструктивные особенности.

Для принудительного воздушного охлаждения анодов нужно знать, как определяются температура анода, местная скорость воздуха, расход воздуха, температура воздуха на входе и на выходе, перепад давления воздуха в радиаторе.

Для принудительного водяного охлаждения надо уметь определять температуру анода, объемный расход воды, температуру воды на входе в бак и на выходе из бака, потери давления в каналах охлаждения.

Для испарительной системы охлаждения необходимо уметь определять зависимость температуры анода от тепловой нагрузки на электродах.

При определении критической мощности, рассеиваемой анодом лампы, нужно иметь в виду, что при достижении предкризисного состояния температура анода начинает резко расти и наблюдаются пульсации давления. Остановить рост температуры анода можно лишь при снятии подводимой к прибору мощности от источника питания. Нормальный режим охлаждения должен обеспечивать 2,5-3-кратный запас надежности по отношению к критической нагрузке.

Тема 14. Определение параметров радиотехнических цепей

           МЭПЭСУ методом «холодных» измерений

Методы определения: собственных резонансных частот входной и выходной цепей, КПД контура, эквивалентных параметров контура.

Настройка контурных цепей в процессе «холодных» измерений.

(О2, с. 24−30).

«Холодными» измерениями называются измерения электродинамических параметров колебательной системы прибора без подачи напряжений на его электроды. При изучении данной темы следует обратить внимание на то, как моделируются входная и выходная колебательные системы, и как реализуются измерительные схемы для определения резонансной частоты, ширины полосы пропускания, эквивалентного сопротивления колебательной системы, коэффициента полезного действия контура.

Тема 15. Испытания на надежность

Надежность прибора. Полные и условные отказы. Безотказность, долговечность, сохраняемость. Показатели эксплуатационной надежности: интенсивность отказов, минимальная наработка, гамма-процентный ресурс. Вероятность безотказной работы. Виды и методы испытаний на надежность. Ускоренные испытания. Требования к испытательным установкам.

Критерии оценки испытаний на надежность

(Д3, с. 236−258).

При изучении данной темы следует обратить внимание на причины от-казов, зависимость интенсивности отказов от продолжительности работы прибора, последовательность в определении показателей надежности: вначале определяется безотказность работы, затем долговечность и, наконец, гамма-процентный ресурс.

Нужно понять, как реализуются способы проведения ускоренных испытаний: физическое прогнозирование, статистическое прогнозирование, испытания с более жесткими требованиями к параметрам-критериям, испытания при более интенсивном износе прибора.

Тема 16. Испытания на стойкость к внешним воздействующим

          факторам (ВВФ)

Виды испытаний на стойкость к ВВФ. Методы и критерии оценки испытаний:

- на прочность и устойчивость при воздействии синусоидальной вибрации;

- на прочность и устойчивость при воздействии механических ударов многократного действия;

- на устойчивость к изменениям температуры среды;

- на устойчивость к воздействию повышенной влажности воздуха.

(Д3, с. 258−267).

  При изучении данной темы следует обратить внимание на методику испытаний на вибропрочность (без подачи режима на прибор) и виброустойчивость (с подачей режима на прибор) с заданием частоты и амплитуды виброколебаний, а также на ударопрочность с заданием формы и амплитуды ударного импульса.

Следует разобраться в методике проведения климатических испытаний, которые проводят в камерах с повышенной или пониженной температурой и повышенной или пониженной влажностью.

Для механических и климатических испытаний нужно знать, как определяется годность прибора по параметрам-критериям.