Косвенные совокупные измерения значений параметров двухполюсников

Кроме мостов переменного тока и приборов инвариантного раздельного измерения параметров ДП рассмотрим косвенный совокупный метод определения значений параметров ДП. Он основан на использовании метода амперметра-вольтметра.

Известны две схемы его реализации. Метод амперметра-вольтметра характеризуется методической погрешностью измерения из-за конечного значения входного сопротивления измерительных приборов. Так, для схемы на рисунке 3.14 а методическая погрешность определяется входным сопротивлением ЯвхУ цифрового вольтметра ЦВ, которое шунтирует измеряемое сопротивление; для схемы на рисунке 3.14 б — внутренним сопротивлением R^ цифрового амперметра ЦА, включённым последовательно с Rx. Первая схема используется для значений Rx «с RBxV, вторая — для Rx » Я^.

Измерение сопротивления R методом амперметра-вольтметра для значений R

Рис. 3.14. Измерение сопротивления Rx методом амперметра-вольтметра для значений Rx RBxV (a); Rx » RiA (б)

Действительно, для схемы на рисунке 3.14 а методическая погрешность измерения сопротивления Rx от шунтирующего влияния входного сопротивления вольтметра на результаты измерения будет

Для схемы на рисунке 3.14 б погрешность измерения от внутреннего сопротивления R^ амперметра, последовательно соединённого с измеряемым сопротивлением, равна

Для упрощения процесса измерения и повышения точности измерения тока и напряжения производятся с помощью одного и того же ЦВ или аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и дополнительного образцового резистора R0. В этом случае для определения значения сопротивления Rx измеряют два напряжения — на измеряемом объекте Ux и на образцовом резисторе UR0.

Измерительная электрическая схема (рис. 3.15 а) представляет собой последовательное соединение источника постоянного напряжения Е0, образцового R0 и измеряемого Rx сопротивлений.

Схема измерения сопротивления постоянному току (о), структурная схема алгоритма измерения сопротивления (б)

Рис. 3.15. Схема измерения сопротивления постоянному току (о), структурная схема алгоритма измерения сопротивления (б)

Ключом Кл1 вход ЦВ подключается либо параллельно образцовому R0 в положении 1 ключа, либо параллельно измеряемому сопротивлению Rx в положении 2 ключа. В соответствии с этим значения напряжений

Если внутреннее сопротивление источника напряжения питания

то, пренебрегая Ru разделив первое уравнение системы (3.22) на второе, получим

Таким образом, при выполнении условия (3.23) входное сопротивление вольтметра RBxV не влияет на результаты измерения Rx, так как оно отсутствует в выражении (3.24).

Результаты измерений и Ux вместе со значением сопротивления образцового резистора R0 заносятся в память микроЭВМ, и дальнейшее вычисление значения сопротивления Rx производится в соответствии со схемой алгоритма, представленной на рисунке 3.15 б. Однако использование данной методики измерений возможно только после определения значений внутреннего сопротивления источника постоянного напряжения Rt и входного сопротивления цифрового вольтметра RBxV. Если результаты измерения Я, и RBxV показывают, что условие (3.23) не выполняется, то необходимо использование в измерениях Rx метода замещения. При этом следует не только ввести в измерительную схему резистор, замещающий входное сопротивление цифрового вольтметра, но и хранить в памяти микроЭВМ значение его сопротивления для использования в вычислительном процессе.

Вопросы и упражнения к главе 3

  • 1. Перечислите задачи определения параметров двухполюсников, связанных с медико-биологической практикой.
  • 2. Опишите схему определения параметров двухполюсника, если он представлен в виде «чёрного ящика».
  • 3. Нарисуйте возможные эквивалентные схемы биоматериалов.
  • 4. Как можно в эквивалентной схеме биоматериала, выполненной в виде двухполюсника, учесть его нелинейные свойства?
  • 5. Выведите условие равновесия моста Шеринга.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >