100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
В приемной технике очень важно измерять малые и сверхмалые мощности (менее 100 мВт), включая мощности сигналов на уровне флуктуационных шумов. Для этого широко применяют терморезисторы (болометры и термисторы), изменение сопротивления которых при рассеивании в них электромагнитной энергии служит мерой мощности. Изменение сопротивления обычно регистрируется мостовыми схемами, прокалиброванными в единицах мощности. Коаксиальные и волноводные болометрические и термисторные головки имеют фиксированную или регулируемую настройку и отличаются широкополосностью. За последние годы стали применяться ваттметры с цифровым отсчетом, что позволяет производить автоматизированную обработку информации, вводить поправки погрешностей и визуализировать результаты в виде цифр на знакосинте-зирующих индикаторах.
При измерении параметров формы и спектров сигналов широко используется электронная осциллография. Погрешность изме-
274
В. Н. Сретенский
рения осциллографами амплитуды и временных интервалов при аналоговой обработке сигналов достигает 3...10%. Для широкополосных сигналов и колебаний СВЧ применяют стробоскопические осциллографы (в полосе до 10...25 ГГц). Временные, спектральные и статистические характеристики сигналов анализируются и измеряются цифровыми осциллографами и электронно-измерительными системами специального назначения. Подобные многофункциональные приборы, содержащие устройства памяти, быстрого фурье-пре-образования и др., позволяют анализировать одиночные импульсы, наблюдать на экране несколько осциллограмм сигналов, измерять амплитудные и временные их параметры с высокой точностью. Аналогичные возможности присущи и анализаторам спектров. Характеристики случайных процессов определяются путем измерения составляющих распределения и последующего расчета среднего квадратического значения их отклонений, дисперсии и функции корреляции. В подобных измерительных устройствах широко используются разнообразные электронные интеграторы, фильтры, микроэлектронные устройства аналогового и дискретного действия.
Для измерения параметров цепей с сосредоточенными (на частотах до 100...300 МГц) и распределенными (на частотах свыше 100...1000 МГц) используются различные методы. Определение параметров цепей сосредоточенного типа производится мостовыми и резонансными методами, а также преобразованием измеряемых сопротивлений в напряжение. При этом погрешности составляют единицы процентов, а в микропроцессорных измерителях — доли процента в диапазоне частот 100 Гц... 10 МГц. Для цепей с распределенными постоянными употребительны методы, основанные на измерительной линии, направленных ответвителях и п-полюсниках Эти методы позволяют измерять полное сопротивление, КСВ, комплексный коэффициент отражения и определять качество согласования сопротивлений в трактах.
Автоматизация радиоизмерений
Повышение точности и быстродействия средств измерений при усложнении радиотехнической аппаратуры и систем обусловливает широкое применение автоматизации. Уже отмечалось, что в большинстве современных радиоизмерительных приборов употребительна частичная автоматизация, например, для ускорения обработки результатов измерений, а также полная автоматизация, сопровождаемая сопряжением измерительных приборов с ЭВМ и устройствами отображения информации. Наряду с этим успешно развиваются информационно-измерительные системы (рис.2), важными элементами которых являются компараторы и меры, определяющие метрологические характеристики всей информационно-измерительной системы.
Радиоизмерения и проблемы метрологии
275
Объект измерения
Каналы связи
Г
Подсистемы коммутации стимулирующих сигналов
Стимулирующие генераторы и меры
Генераторы сигналов
Синхронизаторы
Селекторы контролируемых сигналов
Первичные преобразователи
Вторичные преобразователи
Устройства Устройства
внутрисистемной ^> управления и | Память
связи обработки I
Печать
Устройства ввода программ
Пульт управления и индикации
?1
Программист
—~:хг~
Г~ Программа на П Г Машинная
алгоритмическом программа р"1
языке ' I
I____,_____І I_______I
Оператор
Транслятор I
Рис. 2. Обобщенная схема автоматизированной информационно-измерительной системы
276
В. Н. Сретенский
Компаратор, как устройство сравнения объекта с мерой, выполняется в виде мостовых схем, синхронных детекторов, нуль-индикаторов с высокой чувствительностью и малыми гистерезисными уходами при переключении.
Совершенствование информационно-измерительных систем происходит в направлении повышения точности измерения и контроля, быстродействия, миниатюризации и надежности. Начали создаваться адаптивные системы, обеспечивающие самонастройку и самоприспособление.
Известно, что средства измерений целесообразно комплекси-ровать т.е. объединять (агрегатировать) между собой и с ЭВМ. Так, за последнее 10-летие успешно развиваются автоматизированные измерительные системы (АИС) на основе агрегатного (модульного) принципа построения.
При этом достигается функциональная, информационная, конструктивная, электрическая, энергетическая и метрологическая совместимость. Промышленностью выпускаются различные виды приборов-модулей для АИС. Совместная работа их обеспечивается ЭВМ, контроллерами и встроенными в измерительные приборы микропроцессорами.
