Вплив частоти вимірювального сигналу на покази



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Вплив частоти вимірювального сигналу на покази



Вимірювальних приладів

При вимірюваннях на змінному струмі одною із впливних величин, які можуть спричинити виникнення додаткових інструментальних похибок приладу, є частота f вимірювального сигналу. Для кількісного оцінювання впливу частоти сигналу на точність вимірювання використовують оцінки додаткової абсолютної DUf, В та додаткової відносної df, % похибок показів приладів від впливу частоти вимірювального сигналу, або просто - додаткової абсолютної DUf, В та додаткової відносної df, % частотних похибок показів приладів.

Вплив частоти сигналу на покази вимірювального приладу спричинений наявністю реактивних елементів у вхідних колах приладу (вхідні ємності та індуктивності, ємності монтажу тощо) та інерційністю вимірювальних механізмів аналогових приладів.

Для частоти f вимірювального сигналу як впливної величини згідо із чинними нормативними документами (див. 2; с. 139-143) встановлюють нормальну fн, Гц і робочу fр, Гц області значень.

Частотний діапазон вимірювальних приладів позначають наступним чином: 45¼1000¼ 4000 Гц, де підкреслений діапазон 45…1000 Гц становить нормальну частотну область fн, Гц , а діапазон 1000¼4000 Гц – робочу частотну область fр, Гц.

Якщо частота ,Гц вимірювального сигналу ux(t) лежить в межах нормальноїчастотної області fн, Гц даного приладу, то додаткова частотна похибка df = 0. Якщо ж частота ,Гц виходить нормальноїчастотної області fн, Гц, але лежить в межах робочої частотної області fр, Гц, то додаткова частотна похибка df ¹ 0 і одним із способів знаходять її граничне значення df,гр,% , яке враховують у сумарній похибці вимірювання даним приладом.

Якщо частота ,Гц виходить за межі робочоїчастотної області fр, Гц, то даним приладом здійснювати вимірювання не можна, а потрібно вибрати прилад із ширшим частотним діапазоном.

Вплив частоти сигналу на точність показів вимірювальних приладів встановлюють двома способами:

а) нормують окрему додаткову частотну похибку, причому границя допустимої додаткової частотної похибки df,гр, викликаної зміною частоти сигналу від нормальної або від границі нормального діапазону частот до будь-якої в суміжній області робочого діапазону частот, дорівнює границі допустимої основної зведеної похибки приладу gгр,%. Наприклад, для амперметра типу Д5054 класу точності 0,1 з частотним діапазоном 45¼500¼1500 Гц додаткова частотна похибка в робочому діапазоні частот 500…1500 Гц df,гр = ± 0,1%;

б) повний частотний діапазон приладу розділяють на піддіапазони і для кожного піддіапазону нормують допустиму основну зведену похибку приладу gгр,% з врахуванням додаткової частотної похибки, тобто прилад на різних частотних піддіапазонах має різний клас точності. Наприклад, електронний вольтметр середніх значень типу Ф5053 класу точності 0,5 має частотний діапазон 10¼40¼105¼106 Гц, який розділено на 8 піддіапазонів і для кожного з них встановлено свій клас точності, причому клас точності 0,5 відповідає тільки нормальному діапазону частот (див. табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Зміна класу точності вольтметра типу Ф5053 в залежності

Від частотного діапазону

, Гц 10...20 20...30 30...40 40...105 2×105 ... 4×105 2×105 ... 4×105 4×105 ... 6×105 6×105 ... 106
gгр,% 2,5 1,5 1,0 0,5 1,0 1,5 2,5 4,0

 

Зауваження!Поняттянизька і висока частота вимірювального сигналу для кожного вимірювального приладу є поняття індивідуальні, які визначаються нормальним і робочим частотним діапазоном цього приладу. Зазвичай, низькою вважають частоту сигналу в нормальній частотній областіцього приладу, а високою – у робочійчастотній області, особливо у верхній його частині. Наприклад, для амперметра електродинамічної системи типу Д5054 з частотним діапазоном 45…1000…1500 Гц високою можна вважати частоту, більшу від 1000 Гц (див. 2; с. 200-202); для вольтметра випрямної системи типу Ц4311 з частотним діапазоном 45…55…16000 Гц – частоту, більшу від 10000 Гц; для вольтметра ємнісної системи типу С502 з частотним діапазоном 45…1×106…4×106 Гц – частоту, більшу від 1 МГц.

У вимірювальній практиці на низьких частотах (50...20000 Гц) зазвичай використовують електромагнітні, електродинамічні, феродинамічні та випрямні вимірювальні прилади, а на високих (до 50 МГц) – електростатичні та термоелектричні. Аналогові електронні та цифрові вимірювальні прилади можна використовувати у широкому діапазоні частот 10 Гц … 10 Мгц.

Оцінки додаткової абсолютної DUf,В та додаткової відносної df,% частотних похибок показів приладів визначають експериментально за схемою, зображеною на рис.2.1,шляхом порівняння показів досліджуваного вольтметра ,В при вимірюванні напруги синусоїдного сигналу uс(t) на деякій і-й частоті fi, Гц із його показом ,В на основній частоті fо, Гцза умови, що вхідна напруга схеми Uвх = UN є сталою на всіх частотах fi, на яких проводять дослідження.

Для забезпечення цієї умови використовують основний (зразковий) вольтметр, у якого нормальний частотний діапазон ширший, ніж частотний діапазон, у якому проводять дослідження, тобто у нього відсутня додаткова похибка від впливу частоти вимірювального сигналу.

Як основну приймають таку частоту fо, Гц, на якій додаткова частотна похибка df,% показів досліджуваного вольтметра дорівнює нулю, наприклад, fо =50 Гц.

Забезпечивши умову, що показ зразкового вольтметра UN у процесі дослідження у всьому частотному діапазоні є сталим (UN = const), за отриманими показами досліджуваного вольтметра та знаходять:

· значення абсолютної частотної похибки DUf, В -

, В; (2.18)

· значення відносної частотної похибки df,% -

(2.19)

ПРАКТИЧНІ ВКАЗІВКИ



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-21; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.13.53 (0.011 с.)