Излагаются сведения о методах и приемах, используемых для построения точных электронных измерительных устройств. Приведены инновационные материалы о способах построения высокоэффективных преобразователей электрических величин.
Предназначено для студентов приборостроительных специальностей высших учебных заведений.
Author(s): Гусев В.Г., Мирина Т.В.
Publisher: Флинта
Year: 2012
Введение 3
Глава 1. Общие сведения о терминах, параметрах и характеристиках измерительных преобразователей 5
1.1. Некоторые термины и определения, используемые в метрологии 5
1.2. Параметры и характеристики, нормируемые или оцениваемые у электронных устройств, предназначенных для преобразования измерительных сигналов 8
1.3. Общая характеристика и классификация методов, используемых для повышения точности электронных измерительных преобразователей 18
1.4. Статическая точность электронных измерительных преобразователей 29
1.5. Динамические характеристики электронных измерительных преобразователей 34
Контрольные вопросы 44
Глава 2. Федеральный закон об обеспечении единства измерений 49
2.1. Назначение закона 49
2.2. Основные термины, использованные в законе 50
2.3. Требования к измерениям 53
2.4. Требования к единицам величин 54
2.5. Требования к эталонам единиц величин 55
2.6. Требования к средствам измерений 56
2.7. Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений 57
2.8. Утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений 57
2.9. Поверка средств измерений 59
2.10. Метрологическая экспертиза 61
Контрольные вопросы 62
Глава 3. Методы повышения точности, основанные на использовании обратной связи 64
3.1. Общие свойства электронных измерительных преобразователей с цепями обратной связи 64
3.2. Способы снятия и введения сигналов обратной связи и их влияние на параметры измерительных преобразователей 72
3.3. Свойства электронного измерительного преобразователя, охваченного обратной связью по напряжению, введенной на вход последовательно с входным сигналом 78
3.4. Свойства измерительного преобразователя с параллельной обратной связью, сигнал которой пропорционален выходному напряжению 82
3.5. Свойства измерительного преобразователя с обратной связью, снимаемой по току и вводимой последовательно с входным сигналом 87
3.6. Свойства измерительного преобразователя с параллельным введением сигнала обратной связи, пропорционального выходному току 91
3.7. Использование методов обратной связи при построении точных электронных измерительных преобразователей 97
3.8. Отрицательная обратная связь, вводимая по погрешности преобразования 106
3.9. Обратная связь при построении электронных устройств 113
Контрольные вопросы 124
Глава 4. Структурные методы повышения точности электронных измерительных преобразователей 130
4.1. Структуры инвариантных электронных измерительных
преобразователей 130
4.2. Примеры построения измерительных преобразователей, точность которых увеличена с помощью структурных методов 136
4.3. Измерительные преобразователи с изменяемыми структурами 143
4.4. Пример построения измерительного преобразователя с изменяемой структурой 147
4.5. Многоканальные структуры измерительных преобразователей 150
Контрольные вопросы 157
Глава 5. Тестовые и алгоритмические методы повышения точности электронных измерительных преобразователей 159
5.1. Тестовые методы уменьшения аддитивной погрешности 159
5.2. Тестовые методы уменьшения мультипликативной погрешности 168
5.3. Уменьшение погрешностей за счет разновременной подачи преобразуемого и тестового сигналов на вход измерительного преобразователя 173
5.4. Алгоритмические методы повышения точности измерительных преобразователей 177
5.5. Методы образцовых мер (эталонов) повышения точности измерительных преобразователей 181
5.6. Итерационные методы повышения точности измерительных преобразователей 184
Контрольные вопросы 188
Глава 6. Модуляционные методы улучшения характеристик электронных измерительных преобразователей 192
6.1. Модуляционные методы при построении измерительных преобразователей с уменьшенным дрейфом нулевого сигнала 192
6.2. Модуляционные методы при построении преобразователей на элементах с нелинейными симметричными характеристиками 199
6.3. Измерительный преобразователь с чувствительным элементом с симметричной характеристикой 207
6.4. Модуляционный преобразователь с симметричной характеристикой чувствительного элемента и большим уровнем модулирующего сигнала 212
6.5. Модуляционные методы, применяемые в сочетании с методами импульсной обратной связи 217
Контрольные вопросы 221
Глава 7. Новые подходы к выбору методов получения достоверной информации о свойствах физических объектов 224
7.1. Философские вопросы идеологии построения сенсорных устройств 224
7.2. Измерительные цепи, предназначенные для получения определенности с энергетическим взаимодействием 229
7.3. Принципы построения и структуры генераторов заданной мощности 237
7.4. Структуры аналого-цифровых генераторов заданной мощности 241
Контрольные вопросы 245
Глава 8. Некоторые подходы к построению высокоточных устройств 246
8.1. Методы точных измерений сопротивлений 246
8.2. Нулевой метод с использованием мостовой схемы 248
8.3. Дифференциальный метод с использованием мостовой схемы 249
8.4. Нулевой метод с использованием потенциометрической схемы 251
8.5. Дифференциальный метод с использованием потенциометрической схемы 251
8.6. Нулевой и дифференциальный методы с разновременным сравнением 252
8.7. Алгоритмические методы точной оценки
сопротивлений двухэлементных двухполюсников 254
Контрольные вопросы 257
Заключение 259
Список литературы 260
