1. Instrumente analogice pentru măsurarea tensiunilor

Transcript

1 MĂSAEA TE SI ILO ŞI CE ŢILO. Instrente analgice pentr ăsrarea tensinilr Pt fi îpărţite în rătarele categrii: - Instrente electrecanice - Cpensatare - Vltetre electrnice analgice. Cpensatare de crent cntin Snt aparate tilizate în labratarele de etrlgie pentr perţii de etalnare şi calibrare. Odată c apariţia vltetrelr nerice de are precizie, iprtanţa lr a scăzt lt, ele având ac ai lt iprtanţă istrică. Cpensatare prin pziţie siplă Mntajl Pggendrf Este etdă de nl, ce schea din figra. este n ptenţietr precis calibrat. Tensinea necnsctă, divizată de acest ptenţietr este cparată c tensine de referinţă. Instrentl indică n crent nl dacă: Indicatr de nl x x x x = x = x Fig.

2 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice n dezavantaj al scheei este ipedanţa de intrare liitată. Srsa X trebie să genereze n crent care va cndce la cădere de tensine pe ipedanţa sa internă. Precizia este dependentă de precizia srsei de referinţă şi a raprtli de divizare. Mntajl Lindeck-the (figra ) La echilibr: A Indicatr de nl I N x x = I Fig. Precizia c care se cnaşte N şi se ăsară I cndiţinează precizia ăsrătrii. La echilibr circitl n absarbe crent. Cpensatare prin sbstitţie (figra 3) Se realizează echilibrl în dă sitaţii (c srsa de referinţă şi c tensinea ăsrată): x Detectr de nl x, r = x x x = = r ; ; x = = x x x r Fig. 3

3 Măsrarea tensinilr 3 Precizia este deterinată de precizia srsei de referinţă şi a etalnării ptenţietrli. Se pt bţine precizii de rdinl Crentl absrbit la echilibr este nl...vltetre electrnice analgice de crent cntin Se răreşte ărire sensibilităţii şi a ipedanţei de intrare. Schea blc generală este dată în figra 4: x FTJ Prtectie Apl.c.c. Atenatr calibrat Fig. 4 Atenatrl calibrat e realizat sb fra ni divizr rezistiv, asigrând ipedanţă de intrare cnstantă şi farte are( 0 MΩ ). Filtrl trece js FTJ răreşte eliinarea senalelr pertrbatare alternative. Aplificatrl decrent cntin trebie să aibă ipedanţă de intrare farte are astfel încât să n şnteze divizrl. Apar prblee specifice nr aseenea aplificatare, legate de tensinea de decalaj şi de deriva terică. Apar dă psibilităţi:

4 4 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice a) tilizarea nr aplificatare c cplaje directe. Se tilizează de bicei aşa-nitele aplificatare "instrentale" sa "de ăsră". Sb această fră snt cnscte aplificatarele integrate, nlitice sa hibride, caracterizate prin existenţa nei reacţii negative pternice, ce asigră: - sensibilităţi ici la factrii pertrbatri; - factr de rejecţie de d cn are; - tensine de decalaj şi derivă terică farte ici. - n cntrl şi stabilitate rigrasă a aplificării. În cazl nr aparate ai pţin pretenţiase, c CS >0,3V şi la care se acceptă n reglaj iniţial de 0 înainte de efectarea ăsrării se pt tiliza şi aplificatare realizate c eleente discrete. Exepl - n ntaj "în pnte" (figra 5). V T T I T 3 T 4 Stabil. cs FTJ V_ Diviz Adcere la 0 V_ Fig. 5 Se tilizează pentr T şi T tranzistare TEC-MOS (c canal inds - în exepl) pentr a se realiza: - ipedanţă de intrare farte are;

5 Măsrarea tensinilr 5 - crenţi de intrare farte ici - de rdinl a 0 pa, c dblare la creşterea teperatrii c 0 0 C. Crentl de intrare reprezintă srsă de erri în ăsra în care se închide prin circitl ăsrat, generând căderi de tensine splientare. De aseenea, trecând prin rezistenţele ari ale divizrli generează tensine de decalaj, iar aceasta este variabilă c teperatra. Este de drit ca schea să fie perfect sietrică. În aceasta sitaţie T 3 şi T 4 snt generatri de crenţi egali. Dar, ntând c I crentl prin instrentl de ăsră şi c I Ci, I Si crenţii de clectr, respectiv de srsă ai tranzistarelr respective, I = I I ; I = I I ; S C3 I S C4 = I I S S I = I C3 C4 Atâta tip cât tensinea de intrare este nlă şi tranzistrii T şi T snt identici, I =0 (pntea frată c cei patr tranzistri este la echilibr). Nesietriile scheei se crectează din ptenţietrl de adcere la 0 (pnând intrarea la 0, se reglează până când se bţine indicaţia nlă). Aplicarea nei tensini la intrare cndce la dezechilibrarea pnţii, şi deci la apariţia ni crent prin instrentl de ăsră. b) tilizarea nr aplificatare c dlatare-dedlatare (chppere) Aseenea aplificatare se pt flsi pentr ăsrarea tensinilr farte ici - până la rdinl icrvlţilr. Le întâlni ca aplificatare la nele vltetre nerice de are sensibilitate. Tensinea cntină de intrare dlează în aplitdine srsă de iplsri dreptnghilare (de exepl, tilizând n ctatr analgic candat de sccesine de iplsri). Ctatarele pt fi electrnice sa ecanice. Ctatarele electrnice snt ai fiabile, dar a dezavantajl nei ctări ai pţin nete decât priele (rezistenţe finite în abele stări).

6 6 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice Aten. Prt. FTJ Md. Gen. ip. FTJ 4 Ded. 3 Aplif. c.a. Fig. 6 x x 0,5A x 3 0,5A x 0,5A x 4 Fig. 7.3 Măsrarea tensinilr alternative. Precizarea ăriilr ăsrate - Valarea instantanee la n anit ent de tip ( t ) = ( t kt ). Se ăsară c scilscpl şi farte rar prin alte etde, tilizând instrente dtate c circite de eşantinare şi erare. - Valarea de vârf. Există dă psibilităţi, în fncţie de care din cele dă vârfri V, V se ăsară (figra 8),

7 Măsrarea tensinilr 7 V VV V_ Fig. 8 - Valarea vârf-vârf. - Valarea edie VV = V V Dezvltând senall peridic într- serie Frier A ( t) = n= valarea edie (cpnenta cntină) este ( t) = = A n A cs( nωt ϕ = T T 0 ( t)dt Este valarea indicată de n instrent agnet-electric dacă frecvenţa f este lt ai are decât frecvenţa prprie a instrentli. - Valarea edie absltă (valarea edie a tensinii redresate). Pate fi definită atât în cazl nei redresări n-alternanţă cât şi în cazl nei redresări dblă-alternanţă. - în cazl redresării dblă alternanţă: n ) = ( t) = T T 0 ( t) dt

8 8 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice - în cazl redresării n-alternanţă, se bţin valri diferite, în fncţie de seialternanţa selectată: - seialternanţa pzitivă: ( t) ( t) ( ) ( t) = = - seialternanţa negativă: ( t) ( t) ( t) - valarea eficace ( ) ( t) = = ef T = T 0 ( t) dt = ( t) Observaţie În farte lte cazri, diverse tipri de vltetre ce ăsară în realitate valarea de vârf sa valarea edie absltă, snt gradate în valri eficace, prespnând senall ăsrat sinsidal. Se ai definesc: - Factrl de creastă: K V = Pentr senal sinsidal, K = ; are valri ari pentr iplsri de drată farte scrtă (c factr de plere farte ic). - Factrl de fră V V ef K F = π Pentr senal sinsidal K F = =, În general, n vltetr de crent alternativ pate fi cnstrit în na din variantele din figra 9. ef

9 Măsrarea tensinilr 9 Cnv. c.a. - c.c. Apl. c.c. Vlt.valri edii (de Apl. c.a. Cnv. c.a. - c.c. Fig. 9. Instrente nerice. Mltietrl neric. Schea blc a ltietrli neric n instrent farte frecvent întâlnit este ltietrl neric, care în d crent clează fncținile de vltetr, aperetr și hetr. ATC-CA Cnv. CA-CC CAN ef. Hi I Cnv. I- CA CC ATC-CC Cnv. - CAN.M. Interfață L Decd &. Afișaj Fig. 0

10 0 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice El are ca instrent de bază n vltetr neric pentr tensini cntine. La acesta se adagă serie de blcri de cnversie, care asigră celelalte fncținalități. O scheă blc este dată în figra 0., în care Cnv. I- este cnvertrl de crent-tensine. Acesta este în d bișnit din niște shntri de precizie, ctabile, pentr a realiza treptele de ăsră. ATC-CC este atenatrl calibrat pentr ăsrări în crent cntin. Aici se realizează sbgaele pentr ăsrarea tensinii în CC. ATC-CA este atenatrl calibrat pentr ăsrări în crent alternativ. Dpă c este cnsct, acest atenatr necesită cpensare, pentr a eliina efecele capacitățilr parazite. Aceste efecte devin vizibile la frecvențe ridicate. Pentr ăsrarea tensinilr alternative se tilizează n cnvertr din crent alternativ în crent cntin (Cnv CA-CC). Pentr ăsrarea rezistențelr se intrdce n cnvertr rezisență-tensine (Cnv -). CAN cnvertrl analg-digital este eleentl central al aparatli..m. este registrl de erie în acre se salvează rezltatl la sfârșitl nei cnversii. Interfața asigră legătra la n siste de calcl.. Cnvertare c.a. - c.c... Cnvertr tensine de vârf - tensine cntină Este crent denit detectr de vârf, de aplitdine sa de anvelpă. Snt psibile variantele din figra. c (t) C C (t) i d (t) (t) _ serie Fig. paralel Detectrl serie, frecvent tilizat ca dedlatr pentr senale MA în radireceptare, n se flseşte în vltetre, dearece n separă crentl cntin de cel alternativ.

11 Măsrarea tensinilr Detectrl paralel Analiza fncţinării în ipteza didei ideale. Fig. V prespne pentr încept dida ideală (rezistenţă nlă când e plarizată direct şi infinită, când e plarizată invers) Pe drata cât dida e deschisă, C se încarcă repede prin rezistenţa ică a didei, astfel încât C ( t) răreşte practic ( t). Când t ( ) începe să scadă, t ( ) < ( t) C, deci ( t ) = t ( ) ( t d C ) < 0 şi dida se blchează. Ca rare, C se descarcă prin, c cnstanta de tip are ca la încărcare. Dacă τ = C, lt ai τ >> T (periada senalli), atnci descărcarea este farte lentă, astfel încât pe cndensatr răâne practic tensine cntină = C V C (t) (t). Tensinea la ieşire este: ( t) = ( t) ( t) = ( t) C C n instrent agnetelectric ps la ieşire va indica valarea edie a acestei tensini, ( t) = C

12 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice (t) - c i d (t) Dida este parcrsă, n tip farte scrt de crent (ai pţin de seiperiadă); de aceea detectrl se ai neşte şi detectr în clasă C. În general, dacă senall are fră arecare, detectrl are tendinţa de a adăga cpnentă cntină peste (t), C. Ca rare, se translatează senall în denil Fig. 3 negativ al tensinii, c vârfrile pe axa Ox, dearece în ipteza didei ideale, tensinea 0 (t) n pate la valri pzitive (figra 3). ezltă ( t) = ( t) C, ( t ). Tensinea indicată de instrent va fi ax = 0 ( t) = C = ax V as ( t) = ( t) = ( t) = V V În cazl ni senal sinsidal, ( t) ( ωt) = cs, = V şi ( ) 0 t =, deci as = V Dacă dida e plasată invers, atnci se bţine schea din figra 4.

13 Măsrarea tensinilr 3 c (t) (t) C i d (t) (t) _ Fig. 4 Dida e deschisă pe seialternanţa negativă şi cndensatrl se va încărca la valarea: C ( t) = ( t) = in, = C V ( t) = ( t) C În ipteza didei ideale, tensinea (t) n pate fi negativă, deci aşa încât tensinea indicată este as ( t) ( t) 0 = in = in C = C = V ( t) = ( t) Senall e translatat în ss, (figra 5) aşa încât iniele să se afle pe nivell 0. astfel că În cazl senalli sinsidal, ( t) = sin ( ωt), atnci ( t) = 0 =. as = V V şi = V (t) Fig. 4 Deseri instrentl este etalnat în valri eficace pentr senal sinsidal, astfel încât ( t) as =. Obs. Tate aceste calcle s-a făct în ipteza τ >> T.

14 4 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice Analiza fncţinării în ipteza didei reale. Într- analiză ai aprpiată de realitate, va trebi prnit de la relaţia neliniară Dar din figra 3, i D D ( t) = I S e q kt D ( t) ( t) = ( t) = ( t) C ( t) = i ( t) Dpă efectarea calclelr şi a nr dezvltări în serie, prespnând ( t) ( ωt) = cs, se ajnge la cnclzia că, - pentr < 50 V (la senal ic), detectrl are caracteristică pătratică: în care Dacă răâne D ( t) c, q c= 4 kt, q I kt kt I S <<, q c 4 Această cprtare pătratică pate fi tilizată în nele aplicaţii (de exepl în sndele detectare tilizate pe liniile de ăsră, nde se dreşte indicaţie prprţinală c pterea). Trebie însă avtă în vedere dependenţa prnnţată a S qi S kt caracteristicii de teperatră, atât direct, cât şi prin interedil li I S.

15 Măsrarea tensinilr 5 - pentr >V (la senal are) detectrl are caracteristică aprxiativ liniară, dar care n trece prin rigine: kt kt ln π = V0, qi Terenl V 0 este cantitate pzitivă pentr valri zale ale li. El pate fi icşrat prin ărirea li. S Ipedanţa de intrare Circitl fiind neliniar, definire în sensl bişnit a ipedanţei de intrare n e psibilă. Se va tiliza definiţie energetică. Fie i rezistenţa de intrare. Pterea activă edie dată de srsă este i. Aceasta se disipă pe rezistenţa nde există: - ptere datrată cpnentei cntine: C - ptere datrată cpnentei alternative: Deci: C = i La nivel are C şi rezltă i. La nivel ic i diferă de această valare. 3

16 6 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice Cnclzii - tilizând aseenea detectare se cnstriesc vltetre a cărr indicaţie este dependentă de tensinea de vârf, dar care snt de bicei gradate în valri eficace pentr senal sinsidal, aşa încât: as = ( t) Indicarea crectă a valrii eficace are lc nai pentr senal sinsidal. Dacă senall este distrsinat, având şi arnici, această indicaţie este ernată, c atât ai lt c cât distrsinile snt ai ari. - Scara instrentli e neliniară, ai ales la tensini ici, c tendinţa de liniarizare la nivele ari. Practic, pentr CS > 3V, se pate cnta pe scară liniară. La nivele ici trebie avtă în vedere cprtarea pătratică. - Snt deseri realizate sb fra ni cap de prbă de înaltă frecvenţă, legat printr-n cabl ecranat de aparatl de crent cntin. În fell acesta se pt realiza capacităţi de intrare farte ici (de rdinl pf). - Sb această fră, şi ţinând seaa şi de strctra sa siplă, detectrl de vârf pate fi tilizat până la frecvenţe farte înalte. Slții de liniarizare n dezavantaj iprtant al detectrli de vârf prezentat ai înainte îl cnstitie caracteristica neliniară. Varianta. Circitl din figra 5 diinează în are ăsră acest dezavantaj. Pe seialternanţa pzitivă, prespnând C descărcat, D este deschisă, deci D este blcată şi are lc încărcarea cndensatrli C.

17 Măsrarea tensinilr 7 (t) - D A D C c - A Fig. 5 Datrită bclei de reacţie şi faptli că D este blcat, pe n există cădere de tensine, deci c se regăseşte pe intrarea inversare a li A. În cnsecinţă A va acţina astfel încât c =. ezltă deci că tensinea de la ieşire răreşte tensinea de intrare şi prin rare AO cpensează căderea de tensine pe didă. Când începe să scadă, D se blchează şi ca rare se întrerpe bcla de reacţie glbală. Se deschide D, aşa încât AO devine repetr, îpiedicând aplificarea excesivă a seialternanţei negative şi intrarea aplificatrli într-n regi neliniar. Schea aceasta are ttși nele liitări față de cea inițială. Prezența aplificatarelr peraținale liitează sperir denil de frecvență în care pate fi tilizată schea și de aseenea liitează și tensinea axiă de lcr. De aceea ea n ar ptea fi tilizată într-n cap de prbă, plasat înaintea atenatrli calibrat și nici pentr ăsrări la frecvențe înalte. Este însă adecvată tilizării în cnfigrații c snt cele din figrile 9, varianta a da și 0.

18 8 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice Varianta O altă slție este dată în figra 6, în care i DV DV A.c.c Atenatr calibrat /k /k OACT sc D.M. Fig. 6 DV - detectr de vârf ce detectează tensinea i - senall ăsrat; DV - detectr de vârf ce detectează tensinea de frecvenţă fixă (ce de 00 khz) generată de n scilatr OACT. Pe cât psibil identic c DV, dar c dida cnectată invers; OACT - scilatr sinsidal de frecvenţă fixă (circa 00kHz) c aplitdinea candată în tensine.tensinea ce candă această aplitdine se bţine prin aplificare, c aplificatrl A, a diferenţei de tensine de la ieşirile celr dă detectare. Dacă A, bcla de reacţie va regla sc astfel încât la intrarea aplificatrli să ave tensine aprape nlă, ceea ce iplică: = = k k sc i sc i Această tensine, de nivel relativ are și frevență ică este aplicată ni detectr de valri edii abslte, care va lcra practic liniar. Este farte iprtant ca cele dă dide să fie cât ai aprpiate şi să se afle la aceeaşi teperatră. De aceea se plasează abele dide în capl de prbă.

19 Măsrarea tensinilr 9 Acest detectr pate fi deci plasat la intrarea ni vltetr, înaintea atenatrli calibrat, ptând sprta tensini ridicate și asigra capacitate de intrare redsă, dacă este aplasat într-n cap de prbă. Prin rare, schea aceasta este tilizabilă în pria cnfigrație din figra 9, iar în cazl scheei din figra 0, ea pate fi plasată înaintea atenatrli calibrat... Cnvertrl tensine vârf-vârf - tensine cntină (detectr vârfvârf) (t) c (t) - C D - D C Fie schea din figra 7. Când (t)>0 şi creşte, C se încarcă repede prin D, deschisă, până la aplitdinea a li (t). Când (t) Fig. 7 începe să scadă, tensinea la brnele li D, (t)- c <0 şi D se blchează. Prespnând iniţial C descărcat, se deschide D şi se încarcă C repede prin D. Tensinea văztă de C este (t)- C. Încărcarea li C are lc atât tip cât (t) scade, deci până când (t) = -. ezltă că C va fi încărcat la -- C = -. În cntinare, când (t) înceapă să crească, D se blchează şi C se descarcă încet prin. Dacă τ C >> = T, cndensatrl C răâne practic încărcat la -. Circitl ai este cnsct sb denirea de redresr c dblare de tensine..3 Cnvertare valare edie absltă - tensine cntină (detectare de valrii edii abslte) Pentr a bține valarea absltă, pt fi tilizate detectare n sa dblă alternanţă. Fie redresrl nalternanţă din figra 8. Principala prbleă care apare e legată de neliniaritatea didelr, caracterizate prin relaţia

20 0 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice i D q = I S exp D kt În cndcţie, D >0 şi expnenţiala repede lt ai are ca, aşa încât (t) D (t) i D (t) (t) S q id I S exp D, kt id q q ln = D = ( id), I kt kt Tensinea la ieşirea redresrli este dată de sa Fig. 8 ( t) ( t) id =, kt i = ln I kt q D q kt S = kt q kt q ln I ( t) = ln ln I S q kt S V prespne că kt >> (senal are) ceea ce iplică q aşa încât q q q >> >> ln kt kt kt kt q q kt ( t) = ln I S = V Caracteristica se pate deci aprxia c na liniară, care n trece ttşi prin rigine (apare n fenen de prag ). Terenl V 0 este negativ pentr valri nrale ale li. De exepl, pentr didă c gerani:

21 Măsrarea tensinilr I KT q 7 S = 0 A, = kω, =, = 6V, V = 56V Pentr didă c silici: -V Fig. 9 S V I = 0 A, =, = 550 V. Ca rare, plsrile de crent n ai a frele ideale crespnzătare crentli redresat n- sa dblă alternanţă şi valarea edie bţintă la ieşire este, de aseenea, fncţie neliniară de, c tendinţă de liniarizare la are. Slții de liniarizare Există diverse variante de realizare a nr detectare de valri edii abslte c caracteristică liniară. În realitate, în tate aceste schee, fncţinarea răâne în esenţă neliniară, dar pragl de la care începe să apară cprtarea aprxiativ liniară este lt cbrât. Cbrârea acesti prag se realizează prin intrdcerea nr eleente aplificatare. V prezenta în cntinare trei variante. a) O priă variantă se pate bţine prin intrdcerea redresrli în bcla de reacţie a ni aplificatr peraţinal (figra 0). (t) _ (t) (t) D D 3 D 4 D i(t) Fig. 0

22 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice V prespne iniţial că aplificatrl are aplificarea finită A, aşa încât ( t) = A( ( t) ( t) ) Ntând c d rezistenţa nei dide deschise, c rezistenţa internă a instrentli de ăsră şi c rezistenţa de ieşire a aplificatrli peraţinal, tensinea la brnele rezistrli rezltă prin divizarea tensinii de ieşire a aplificatrli: ( t) = ( t) d ( t) = A d A A d ( t) = d Aprxiarea din relaţia de ai ss este valabilă în ăsra în care prdsl dintre aplificare şi factrl de divizare este lt ai are ca. Factrl de divizare este însă dependent de senal, prin interedil rezistenţei neliniare d. Această rezistenţă pate avea valri ari la senal ic, aşa încât pentr a îndeplini într- plajă de tensini cât ai largă cndiţia ipsă ai ss, este necesară aplificare cât ai are a aplificatrli. Dacă este îndeplinită cndiţia de ai ss, care cpensează de fapt neliniaritatea, răâne, c era de aşteptat, ( t) = ( t) Pe seialternanţa pzitivă, >0, D şi D snt deschise şi crentl prin instrent este: i ( t) = ( t) ( t = ) Pe seialternanţa negativă, <0, D3 şi D4 snt deschise şi

23 Măsrarea tensinilr 3 i ( t) = ( t) ( t = ) i Deci în general, i= Fig. Se bţine astfel caracteristica din figra, eliinând-se, cel pţin aparent, neliniarităţile şi efectl de prag. Se eliină ttdată şi efectl variaţiei paraetrilr didelr c teperatra. b) O altă variantă este prezentată în figra. Pe seialternanţa pzitivă, (t)>0, D este deschisă, iar D - blcată. Evident ( t) = ( t) i _ D D / i _ Satr Fig.

24 4 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice ( t) = ( i i ) = = ( t) Pe seialternanţa negativă, (t)<0, D este deschisă, iar D - blcată. Pril aplificatr peraţinal fncţinează ca repetr. Crentl prin este i =0, dearece între extreităţile acesti grp de rezistare diferenţa de ptenţial este nlă. ăâne: Deci, în general: ( t) = i( t = ( t) ) ( t) = ( t) n dezavantaj al scheei este rezistenţa de intrare redsă ( In paralel c ). c) În figra 3 este prezentată scheă care asigră rezistenţă de intrare ridicată. C D D A i B _ i _ (t) Fig. 3

25 Măsrarea tensinilr 5 Atnci când (t) > 0, D este deschisă, iar D - blcată, ( t) = ( t) ( t) C = B CB = 0 i = 0 = Atnci când (t) < 0, D este deschisă, iar D - blcată, i =, A = i =, AB = = i=, = i= Deci ( t) = ( t)..3 Cnvertare valare eficace - tensine cntină Metde de realizare - prin calcll efectiv al expresiei ( t) ; - pe baza efectli teric, încălzirea fiind prprţinală c pterea activă, deci c pătratl valrii eficace; - c nele instrente electr-ecanice (electragnetice, electrdinaice, ferdinaice, electrstatice). - vltetr de valri psedefective.

26 6 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice Cnversie prin calcl efectiv al ediei pătratice (t) x y x xy (t) - C (t) (t) (t) - (t) xy x x y Fig. 4 În dezvltarea practică a acestei slţii n rl iprtant l-a avt realizarea nr înlţitare analgice perfrante. Există circite integrate pentr acest scp, având precizie de 0.5-%, lcrând până la frecvenţe de rdinl a ste de khz-mhz. O aseenea scheă este prezentată în figra 4, în care snt tilizate dă aseenea circite: nl pentr realizarea ridicării la pătrat, celălalt, intrds în bcla de reacţie a ni aplificatr, pentr extragerea rădăcinii pătrate. Operaţia de ediere este realizată aprxiativ de n integratr. Cnversie pe baza efectli teric Este bazată de reglă pe tilizarea nr tercplri. O aseenea scheă este dată în figra 5, în care se tilizează dă tecplri, TK şi TK, încălzite de rezistarele şi. este străbăttă de n crent prprţinal c tensinea ăsrată, (t). Creşterea crentli prin cndce la tensine pe brna a aplificatrli peraţinal. Circitl fncţinează ca n siste c reglare atată, c reacţie negativă, care tinde să iniizeze tensinea de erare, ce apare între intrările aplificatrli peraţinal. Ca rare, apare tensine la ieşirea aplificatrli, care încălzeşte. Prcesl cntină până la echilibrare, când, cele dă rezistare snt adse la aceiaşi teperatră. Dacă =, aceasta înseană că = ( t) = ( t)

27 Măsrarea tensinilr 7 Cndensatrl C previne apariţia nr scilaţii. La decplarea tensinii, apare din n n dezechilibr, generând tensine c plaritate psă la ieşirea aplificatrli. Aceasta ar ptea cndce iar la încălzirea li TK, accentând şi ai lt dezechilibrl. Dida D previne această sitaţie, îpiedicând reîncălzirea li TK _ C D TK TK Fig. 5 Principalele srse de erri îşi a riginea în diferenţe între rezistenţele şi, între caracteristicile TK şi TK (care ar trebi să fie identice). În general, aceste erri pt fi redse la circa 0,% din CS. Tipl de stabilire a indicaţiei este de câteva secnde. În lcl tercplrilr se pt tiliza jncţini seicndctare (figra 6). Tensinile BE ale celr di tranzistri fiind aceleaşi, echilibrl, iplicând egalitatea crenţilr de clectr, se realizează când teperatrile snt egale. ezistenţele de încălzire şi senzrii se realizează în câte capslă, rezltând n cntrl rigrs al prpagării căldrii şi n tip de stabilire lt ai ic.

28 8 Silvi Cichină Măsrări electrice şi electrnice V _ C D V - Fig Instrente de valri psedeficace Acestea snt instrente care indică valarea eficace nai pentr anite tipri de senale. Pentr fră de ndă dată există relaţie de tipl: ef ef = k v = k k v ef ef k k F = k k F k v k nde ceficienţii k şi k depind de tipl senalli. Pentr n senal dat se cnsc k F şi k V, deci ecaţia n deterină în d nic k şi k. Aceşti ceficienţi pt fi deterinaţi în d nic pentr pereche de senale, dintr-n siste de fra k k F F = k. Se pate tiliza schea din figra 7. = k k k k F V k F V k k

29 Măsrarea tensinilr 9 Det. vârf V _ i Det. val. edie Fig. 7 În această scheă se tilizează n detectr de vârf şi nl de valri edii abslte, iar tensinile de la ieşirile lr snt însate pnderat, cnfr relaţiilr: = i = v k ; = ; k = k = = k C rezistenţele astfel deterinate, instrentl va indica în d crect valarea eficace pentr cele dă tipri de senale pentr care a fst calclaţi ceficienţii k şi k.