IMG�98 (2)

bratory są mniej dokładne niż źródła nienastawialne (przeciętnie błąd dopuszczalny jest na poziomie £0 01%, a kalibratorów o dużej dokładności - ±0 001%), Budowane są często jako uniwersalne kalibratory napięcia stałego, natężenia prądu stałego, napięcia sinusoidalnego o nastawialnęj częstotliwości, natężenia prądu sinusoidalnego Wówczas funkcja napięcia stałego jest podstawowa i najdokładniej realizowana, pozostałe funkcje są mniej dokładne Takie konstrukge wielofunkcyjne obniżają koszt realizacji każdej funkcji, bo niewiele trzeba dodać. Zęby zrealizować dodatkowo np funkcję natężenia prądu, gdy jest do wykorzystania funkcja napięcia

Elektroniczne źródła wzorcowe wykonywane są o czterech zaciskach wyjściowych, dwu tzw prądowych i dwu napięciowych (rys 3.2). Takie wykonanie daje możliwość eliminowania błędu wywołanego różnymi zjawiskami w tzw. przewodach prądowych, np spadkiem napięcia powstałym na skutek obciążenia prądem. Przykładowy schemat układu pokazany na rysunku wyjaśnia, jak wymusza się dokładne napięcie na zaciskach badanego obiektu W takim układzie dokładność napięcia wynika przede wszystkim z wypadkowego wzmocnienia pętli (zawierającej detektor zerowej różnicy, separator obwodów, wzmacniacz wyjściowy) i z dokładności wzorca napięcia Napięcie na zaciskach obiektu badanego nie zalezy od zjawisk w przewodach prądowych, ponieważ napięcie z zacisków „obiektu badanego” osobnymi przewodami (tzw. napięciowymi) doprowadzone do detektora jest porównywane ze wzorcowym napięciem, a wynik porównania jest wzmocniony do takiej wielkości, żeby różnica napięć na zaciskach obiektu i wzorca praktycznie równała się zeru

Wzmacniacz

wyjściowy

Zaciski

przyrządu

badanego

Obwody kalibratora Przewody połączeń

Przyrząd

badany

Rys.3. 2. Przykład połączeń obwodów wyjściowych elektronicznego źródła wzorcowego o czterech zaciskach wyjściowych

Najtrudniejszym problemem konstrukcyjnym kalibratorów jest realizacja dużej rozdzielczości nastawienia napięcia (przypomnijmy - rozdzielczość 10⁷ a nawet 10*) przy dużej dokładności nastawionego napięcia Jest to wspólny problem konstrukcyjny kalibratorów i przetworników cyfrowo-analogowych - problem kwantyzacji napięcia Zajmiemy się tym problemem przy omawianiu układów przetworników cyfrowo-analogowych

Kalibratory z zasady wykonywane są jako urządzenia zmikroprocesorowane i oprogramowane do wykonywania typowych funkcji użytecznych przy sprawdzaniu dokładności przyrządów Wyposażane są tez w interfejs (interfejs przyrządów pomiarowych)¹, za ' O interfejsach przyrządów pomiarowych podstawowe informacje będą podane przy omawianiu mullime-trów

pośrednictwem którego mógł być sprzężone z instalacjami komputerowymi i użyte w systemie do automatycznego badania dokładności przyrządów

W układach elektronicznych źródeł napięcia wzorcowego o dużej stałości jest napięcie Zenem (powstające na diodzie Zenera znajdującej się w obwodzie prądu stałego) albo napięcie emiter-baza tranzystora Najwyższą stałość osiąga się w złożonym układzie elektronicznym stabilizatora. Dla wzorców dużej dokładności starannie dobiera się diody dokonując selekcji i racjonalnie dobierając je ze względu na wrażliwość temperaturową, poddaje się starzeniu i indywidualnie bada ich charakterystyki Te działania wynikają stąd. że elementy półprzewodnikowe mają słabą powtarzalność charakterystyki (w tym również właściwości szumowe) i słabo przewidywalne zachowanie w dłuższym okresie czasu Moduł układu napięcia stabilizowanego umieszczany jest w termostacie, a całość urządzenia stanowiącego wzorcowe źródło dużej dokładności musi mieć zapewnione bezustanne zasilanie (wyposażane jest w rezerwowe zasilanie z batem akumulatorów).

Konstruowane elektroniczne układy stabilizowanego napięcia (rozpowszechnione jako tzw. zasilacze stabilizowane, stosowane również poza miernictwem) nie różnią się układowo od źródeł przeznaczonych na elektroniczne wzorce napięcia, tyle że najczęściej są prostsze, me muszą być tak starannie i wszechstronnie badane i oczywiście wytworzone napięcie nie jest wzorcowane.

Niektóre z oferowanych syntezerów (czyli ogólnie generatorów napięcia przemiennego, do czego wrócimy) mogą mieć takie właściwości, że można ich użyć jako kalibrato-rów napięcia stałego, ponieważ generują nastawialne (i programowo sterowane) napięcie stałe o dużej rozdzielczości i dobrej dokładności Natomiast dokładność nastawianego napięcia zmiennego może być skromna, natomiast dokładność nastawionej częstotliwości napięcia jest duża

3.2.2. Pomiarowe źródła energii elektrycznej

Mówiąc o energii elektrycznej do celów pomiarowych mówimy o energii potrzebnej do wywołania zjawiska elektrycznego, na zasadzie którego realizujemy mierzenie, lub też o energii potrzebnej do wymuszenia zjawiska w obiekcie badanym, dzięki któremu ujawni się badana właściwość obiektu i jako taka może być zmierzona. Problem polega na tym, ze do celów pomiarowych potrzebne są źródła energii elektrycznej o szczególnych wymaganiach co do parametrów, przy których energia jest dostępna Te szczególne wymagania co do parametrów mogą dotyczyć wielkości napięcia i możliwości nastawiania z potrzebną rozdzielczością, stałości nastawionej wielkości, rodzaju prądu (przemienny, stały), częstotliwości i fazy przebiegu zmiennego, kształtu przebiegu i dokładności realizacji danego kształtu, poziomu szumu Pierwotnym źródłem energii elektrycznej pozostaje z zasady energia publicznej sieci energetycznej, a tylko wyjątkowo konieczne może być użycie energii elektrycznej z niezależnego źródła, np ze źródła elektrochemicznego

W samodzielnych konstrukcjach przyrządów o różnych nazwach handlowych, przeznaczonych do zasilania, energia z publicznej sieci jest formowana (przekształcana) na różnych zasadach, w wyniku czego otrzymujemy do celów pomiarowych energię o potrzebnych parametrach

Energię prądu stałego o stabilizowanym napięciu (lub natężeniu prądu) otrzymujemy z tzw zasilaczy stabilizowanych Są to układy, w których transformuje się sieciowe na-' Na przykład laka energia może być potrzebna do zasilania przenośnego przyrządu pomiarowego. ale łez lakiego. który powinien być pozbawiony sprzężeń z siecią energetyczną Sięgamy po elektrochemiczne źródło, gdy zabiegamy o najniższy poziom szumu, chcemy wyeliminować całkowicie tętnienia sieciowe lub też potrzebna jesl bardzo duża (wystarczy krótkookresowa) stałość napięcia

81