Компенсационный способ измерения малых флуктуационных напряжений

Компенсационный способ измерения малых флуктуационных напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„ ха 11289.1

Класс 21а4, 22„

21a, 22м

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С, Вовцкий

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

Ф А У К Т УА Ц И О Н Н Ы Х НАПРЯЖЕНИЙ

Заявлено 29 мая 1956 г за М 552426 в Комитет ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

При исследовании некоторых физических процессов, имеющих статический характер (радиоастрономические шумы, атмосферные помехи, аппаратурныс шумы и т. и.), необходимо измерять малые флук")àöè0ííûå напряжения, уровень которых часто ниже, чем уровень собственных шумов измерительной аппаратуры и других посторонних помех. Требование достат чной точности и надежности (повторяемости результатов измерений при статическом характере процесса и малости измеряемых величин обусловливает ряд трудностей, для преодоления которых необходима разработка и применение особых способов и методов измерений.

B простейших случаях измерение уровня элсктри 1сских L óìîâ осуществляется обычным резонансным усилителем. Существуют также методы, позволяющие измерять флуктуационныс напряжения с уровнем, меньшим, чем уровень собствснны:; шумов измерительной аппаратуры.

К таким методам относятся компенсационный и модуляционный Однако применение этих методов приводит к усложнению измерительной аппаратуры, которая может обеспечить необходимую тo«ttocit. и надежность результатов измерений то,,ько при высокой стабильности и помехоустойчивости, К тому же модуляци HhblH метод неприменим прп измерении интенсивности шумов, в спектральном составе которых преобладают низкочастотные составляющие.

Описываемый способ измерения малых флуктуационных напряжений основан FIà балансном компенсационном методе, представляющим комбинацию обычного компенсационного метода и нулевого модуляционного. Это дает возможность при относительно несложной аппаратуре измерять малые уровни шумов с любым спектром.

На чертеже приведена принципиальная схема измерен,ttt, осуществляемых следующим образом. На входы двух идентичны.; усилительных трактов Ус, и Ус синфазно подводятся напряжение Е„измеряе¹ 112894 мого сигнала (шума) и противофазно-калиброванное напряжение Е,;

С выходов усилительных трактов эти напряжения подводятся к плечам дифференциального моста таким образом, что в одно плечо поступает сумма синфазных и разность противофазных напряжений, а в другое, наоборот, — разность синфазных и сумма противофазных напряжений, Достигается это соответствующим соединением концов H и К вторичных обмоток выходных трансформаторов Tpi и Тр . В двух других плечах моста находятся выпрямители д и о>, в диагональ моста включен гальванометр П и фильтр RC, обеспечивающий необходимую. постоянную времени, Условием баланса моста является равенство измеряемого и калиброванного напряжений Е„ = Е,: .

Процесс измерения малых флуктуационных напряжений сводится к точной установке баланса моста, после чего замеряется величина калибровочного напряжения Для баланса моста не требуется точного равенства к эффициентов усиления усилительных трактов Ус и Ус, но необходимо иметь строгую идентичность выпрямитсльных звеньев.

Последнее достигается предварительным подбором диодов по равным параметрам. Кроме того, некоторое различие коэффициентов выпрямления может быть скомпенсировано в процессе измерений изменением величины сопротивлений, включенных в плечи моста (сопротивления в точ<ах аб и вг могут быть переменные), Описанная схема обладает свойством автоматической компенсации помех и внутренних шумов усилительных трактов, вследствие ч.го последние не парушан)т точности усгановки оаланса моста и, следовательно, точности измерений.

Предмет изобретения

Компенсационный способ измерения флуктуациопных напряжений, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения погрешностей измерения, вносимых влиянием нестабильности усиления и уровня шумов аппаратуры, измеряемое напряжение сигналов направляют на входы двух идентичных усилительных трактов синфазно, а калиорованное-антифазно, и получаемые с выхода усилителей суммарны и разностпые колебания подают в плечи дифференциального моста так, чтобы после выпрямления у среднения их в цепях моста, баланс пс,:леднего достигался при равенстве эффективных напряжений измеряемых и калиброванных сигналов, Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. Г. Голандский

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. Заказ 3411 тр, и

Подп. к печ. 23.IX-58 г.

Тираж 1600 Цена 50 коп.