ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ БИОМЕДИЦИНСКИХ СИГНАЛОВ

Измерительные цепи генераторных преобразователей

Генераторный преобразователь характеризуется высокой ЭДС Е(х), являющейся функцией входной величины х, и внутренним сопротивлением Zj (рис. 2.1).

Схема генераторного преобразователя

Рис. 2.1. Схема генераторного преобразователя

Мощность, отдаваемая преобразователем в нагрузку или к следующему преобразователю, определяется через мощность короткого замыкания.

R - • R cl R

где ? = —-—-— =-является функцией a = — и не зависит от Я,

(Ri+R„)2 (1 + а)2

nRH.

Величина х показывает, насколько эффективно используется мощность преобразователя. Зависимость х от а при изменении а от 10_3 до 103 представлена в логарифмическом масштабе на рисунке 2.2 и имеет максимум хтах =1/4 при а = 1, т. е. при Rt = RH.

Если Z{ = ZH — комплексные величины, то при ф, = фн кривая остаётся неизменной. При ф( = фн, т. е. при одном — ёмкостном, а другом — индуктивном сопротивлениях, кривая имеет вид резонансной кривой. При cpj = фн ± 90° максимум х = 1/2.

Зависимость ? от параметра а в логарифмическом масштабе

Рис. 2.2. Зависимость ? от параметра а в логарифмическом масштабе

В ряде случаев приходится сознательно отступать от условий согласования. Чаще всего это делается ради уменьшения тех или иных погрешностей измерительной аппаратуры. Для термоэлектрического термометра, например, условием согласования является равенство сопротивлений RTn + Rn = RH, где RTn — сопротивление термопары; Rn — сопротивление соединительного провода (линии), a RH — сопротивление нагрузки (милливольтметр). Однако при соблюдении этого условия термометр будет иметь большую погрешность от измерения сопротивления линии Ял и термопары RTn, которая может быть сведена к пренебрежимо малой величине при RH » RTn + Кл.

В подобном же положении оказываются цепи, работающие с гальваническим преобразователями. Прохождение относительно больших токов (больше 1 мкА) через электролит гальванического преобразователя или нормального элемента вызывает явление поляризации на их электродах, тем самым изменяя результирующую ЭДС. Поэтому входные сопротивления цепей, работающих с такими преобразователями, выбираются равными RH > 1000R,.

Пьезоэлектрический преобразователь и индукционный преобразователь имеют реактивные внутренние сопротивления, что приводит к зависимости выходного сигнала от частоты СО изменения входной величины X. При этом для пьезоэлектрических преобразователей характерна частотная погрешность в области низких частот, а для индукционных — в области высоких частот. Уменьшение частотных погрешностей и в том и в другом случае достигается при RH > Zt.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >