اندازه گیری های الکتریکی شامل اندازه گیری مقادیر فیزیکی مانند ولتاژ، مقاومت، جریان و توان است. اندازه گیری ها با استفاده از وسایل مختلف- ابزار اندازه گیری، مدارها و دستگاه های خاص. نوع دستگاه اندازه گیری به نوع و اندازه (محدوده مقادیر) مقدار اندازه گیری شده و همچنین به دقت اندازه گیری مورد نیاز بستگی دارد. واحدهای پایه SI مورد استفاده در اندازه گیری های الکتریکی عبارتند از ولت (V)، اهم (Ω)، فاراد (F)، هنری (H)، آمپر (A) و ثانیه (s).

اندازه گیری الکتریکیتعیین (با استفاده از روش های تجربی) مقدار یک کمیت فیزیکی است که در واحدهای مناسب بیان می شود.

مقادیر واحدهای مقادیر الکتریکی توسط توافق نامه بین المللی مطابق با قوانین فیزیک تعیین می شود. از آنجایی که "حفظ" واحدهای مقادیر الکتریکی تعیین شده توسط توافق نامه های بین المللی مملو از مشکلات است، آنها به عنوان استانداردهای "عملی" برای واحدهای کمیت های الکتریکی ارائه می شوند.

استانداردها توسط آزمایشگاه های مترولوژی دولتی پشتیبانی می شوند کشورهای مختلف. از زمان به زمان، آزمایش هایی برای روشن شدن مطابقت بین مقادیر استانداردهای واحدهای مقادیر الکتریکی و تعاریف این واحدها انجام می شود. در سال 1990، آزمایشگاه‌های اندازه‌شناسی دولتی کشورهای صنعتی توافق‌نامه‌ای را امضا کردند تا تمامی استانداردهای عملی واحدهای کمیت‌های الکتریکی را بین خود و با تعاریف بین‌المللی واحدهای این مقادیر هماهنگ کنند.

اندازه گیری های الکتریکی مطابق با استانداردهای دولتی واحدهای ولتاژ و جریان مستقیم، مقاومت جریان مستقیم، اندوکتانس و خازن انجام می شود. چنین استانداردهایی دستگاه هایی هستند که دارای ویژگی های الکتریکی پایدار یا تأسیساتی هستند که در آنها، بر اساس یک پدیده فیزیکی خاص، یک کمیت الکتریکی تولید می شود که از مقادیر شناخته شده ثابت های فیزیکی اساسی محاسبه می شود. استانداردهای وات و وات ساعت پشتیبانی نمی شوند، زیرا محاسبه مقادیر این واحدها با استفاده از معادلات تعریفی که آنها را به واحدهای مقادیر دیگر مرتبط می کند، مناسب تر است.

ابزارهای اندازه گیری الکتریکی اغلب مقادیر لحظه ای کمیت های الکتریکی یا کمیت های غیر الکتریکی تبدیل شده به الکتریکی را اندازه گیری می کنند. تمامی دستگاه ها به دو دسته آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند. اولی معمولاً مقدار کمیت اندازه گیری شده را با استفاده از فلش در حال حرکت در امتداد مقیاس با تقسیم نشان می دهد. دومی مجهز به یک صفحه نمایش دیجیتال است که مقدار اندازه گیری شده را به شکل یک عدد نشان می دهد.

ابزارهای دیجیتال برای اکثر اندازه‌گیری‌ها ترجیح داده می‌شوند، زیرا برای خواندن راحت‌تر هستند و به طور کلی، همه کاره‌تر هستند. مولتی متر دیجیتال ("مولتی متر") و ولت متر دیجیتال برای اندازه گیری مقاومت DC، ولتاژ و نیرو با دقت متوسط ​​به بالا استفاده می شود. جریان متناوب.

دستگاه‌های آنالوگ به تدریج با دستگاه‌های دیجیتال جایگزین می‌شوند، اگرچه هنوز هم در جاهایی که هزینه پایین مهم است و به دقت بالا نیاز نیست استفاده می‌شود. برای دقیق ترین اندازه گیری مقاومت و امپدانس، پل های اندازه گیری و سایر مترهای تخصصی وجود دارد. برای ثبت پیشرفت تغییرات در مقدار اندازه گیری شده در طول زمان، از دستگاه های ضبط استفاده می شود - ضبط کننده های نواری و اسیلوسکوپ های الکترونیکی، آنالوگ و دیجیتال.

اندازه گیری کمیت های الکتریکی یکی از رایج ترین انواع اندازه گیری است. به لطف ایجاد دستگاه‌های الکتریکی که مقادیر مختلف غیر الکتریکی را به الکتریکی تبدیل می‌کنند، روش‌ها و وسایل ابزار الکتریکی تقریباً در اندازه‌گیری تمام کمیت‌های فیزیکی استفاده می‌شود.

دامنه کاربرد ابزارهای اندازه گیری الکتریکی:

· تحقیق علمیدر فیزیک، شیمی، زیست شناسی و غیره؛

· فرآیندهای تکنولوژیکیدر انرژی، متالورژی، صنایع شیمیایی و غیره؛

· حمل و نقل؛

· اکتشاف و تولید منابع معدنی.

· کار هواشناسی و اقیانوس شناسی؛

· تشخیص پزشکی؛

· تولید و بهره برداری از دستگاه های رادیویی و تلویزیونی، هواپیما و فضاپیما و غیره.

طیف گسترده ای از کمیت های الکتریکی، طیف گسترده ای از مقادیر آنها، نیازمندی ها دقت بالااندازه‌گیری‌ها، تنوع شرایط و زمینه‌های کاربرد ابزارهای اندازه‌گیری الکتریکی منجر به انواع روش‌ها و ابزارهای اندازه‌گیری الکتریکی شده است.

اندازه گیری مقادیر الکتریکی "فعال" (قدرت جریان، ولتاژ الکتریکی و غیره)، که وضعیت انرژی جسم اندازه گیری شده را مشخص می کند، بر اساس تاثیر مستقیم این مقادیر بر عنصر حسگر است و، به عنوان یک قاعده، همراه با مصرف مقدار معینی انرژی الکتریکیاز شی اندازه گیری

اندازه گیری کمیت های الکتریکی "غیرفعال" ( مقاومت الکتریکی، اجزای پیچیده آن، اندوکتانس، مماس تلفات دی الکتریک و غیره)، که ویژگی های الکتریکی جسم اندازه گیری را مشخص می کند، نیاز به شارژ مجدد جسم اندازه گیری از منبع خارجی انرژی الکتریکی و اندازه گیری پارامترهای سیگنال پاسخ دارد.
روش ها و ابزار اندازه گیری الکتریکی در مدارهای DC و AC به طور قابل توجهی متفاوت است. در مدارهای جریان متناوب، آنها به فرکانس و ماهیت تغییر در کمیت ها و همچنین به اینکه چه ویژگی های کمیت های الکتریکی متغیر (لحظه، موثر، حداکثر، متوسط) اندازه گیری می شوند بستگی دارند.

برای اندازه‌گیری‌های الکتریکی در مدارهای DC، ابزارهای اندازه‌گیری مغناطیسی و دستگاه‌های اندازه‌گیری دیجیتال بیشترین استفاده را دارند. برای اندازه‌گیری‌های الکتریکی در مدارهای جریان متناوب - ابزارهای الکترومغناطیسی، ابزارهای الکترودینامیکی، ابزارهای القایی، ابزارهای الکترواستاتیک، ابزارهای اندازه‌گیری الکتریکی یکسوکننده، اسیلوسکوپ‌ها، ابزارهای اندازه‌گیری دیجیتال. برخی از ابزارهای ذکر شده برای اندازه گیری الکتریکی در مدارهای AC و DC استفاده می شوند.

مقادیر مقادیر الکتریکی اندازه گیری شده تقریباً در محدوده است: قدرت جریان - از تا A، ولتاژ - از تا V، مقاومت - از تا اهم، قدرت - از W تا ده ها گیگاوات، فرکانس جریان متناوب - از تا هرتز . محدوده مقادیر اندازه گیری شده کمیت های الکتریکی تمایل پیوسته به گسترش دارند. اندازه‌گیری‌ها در فرکانس‌های بالا و فوق‌بالا، اندازه‌گیری جریان‌های کم و مقاومت‌های بالا، ولتاژهای بالا و ویژگی‌های کمیت‌های الکتریکی در نیروگاه‌های قدرتمند به بخش‌هایی تبدیل شده‌اند که روش‌ها و ابزار خاصی برای اندازه‌گیری‌های الکتریکی را توسعه می‌دهند.

گسترش دامنه اندازه گیری کمیت های الکتریکی با توسعه فناوری مبدل های اندازه گیری الکتریکی، به ویژه با توسعه فناوری تقویت و تضعیف همراه است. جریان الکتریکی ov و استرس مشکلات خاص اندازه‌گیری‌های الکتریکی مقادیر بسیار کوچک و بسیار بزرگ مقادیر الکتریکی شامل مبارزه با اعوجاج‌های همراه با فرآیندهای تقویت و تضعیف سیگنال‌های الکتریکی و توسعه روش‌هایی برای جداسازی یک سیگنال مفید از پس‌زمینه نویز است. .

حدود خطاهای مجاز در اندازه گیری های الکتریکی از تقریباً واحد تا درصد متغیر است. برای اندازه گیری های نسبتاً خشن استفاده کنید ابزار اندازه گیریعمل مستقیم. برای اندازه گیری دقیق تر از روش هایی استفاده می شود که با استفاده از مدارهای الکتریکی پل و جبران اجرا می شوند.

استفاده از روش های اندازه گیری الکتریکی برای اندازه گیری کمیت های غیر الکتریکی یا بر اساس رابطه شناخته شده بین کمیت های غیر الکتریکی و الکتریکی یا استفاده از مبدل های اندازه گیری (حسگرها) است.

برای اطمینان از عملکرد مشترک سنسورها با ابزارهای اندازه گیری ثانویه، انتقال سیگنال های خروجی الکتریکی سنسورها از راه دور و افزایش مصونیت نویز سیگنال های ارسالی، از مبدل های مختلف اندازه گیری میانی الکتریکی استفاده می شود که، به عنوان یک قاعده، به طور همزمان عملکردهای تقویت را انجام می دهند. (کمتر، تضعیف) سیگنال های الکتریکی، و همچنین تبدیل های غیر خطی برای جبران غیرخطی بودن سنسورها.

هر سیگنال الکتریکی (مقادیر) را می توان به ورودی مبدل های اندازه گیری میانی عرضه کرد. سیگنال های خروجی AC از مدولاسیون دامنه، فرکانس یا فاز استفاده می کنند. مبدل های دیجیتال به طور فزاینده ای به عنوان مبدل های اندازه گیری متوسط ​​در حال گسترش هستند.

اتوماسیون پیچیده آزمایشات علمی و فرآیندهای فناوری منجر به ایجاد ابزارهای پیچیده اندازه گیری تاسیسات، اندازه گیری و سیستم های اطلاعاتی و همچنین توسعه فناوری تله متری و تله مکانیک رادیویی شد.

توسعه مدرن اندازه گیری های الکتریکی با استفاده از اثرات فیزیکی جدید مشخص می شود. به عنوان مثال، در حال حاضر، از اثرات کوانتومی جوزفسون، هال و غیره برای ایجاد ابزارهای اندازه گیری الکتریکی بسیار حساس و با دقت بالا استفاده می شود. ، اتوماسیون فرآیندهای اندازه گیری الکتریکی و همچنین یکسان سازی الزامات اندازه گیری و سایر الزامات برای آنها.

اندازه گیری های الکتریکی خطوط کابلارتباطات

1. اندازه گیری پارامترهای الکتریکی خطوط ارتباطی کابلی

1.1 مقررات عمومی

خواص الکتریکی خطوط ارتباطی کابلی با پارامترهای انتقال و پارامترهای تأثیر مشخص می شود.

پارامترهای انتقال، انتشار انرژی الکترومغناطیسی را در طول یک زنجیره کابل ارزیابی می کنند. پارامترهای نفوذ پدیده های انتقال انرژی از یک مدار به مدار دیگر و درجه حفاظت از تداخل متقابل و خارجی را مشخص می کند.

پارامترهای انتقال شامل پارامترهای اولیه است:

R - مقاومت،

L - اندوکتانس،

ج - ظرفیت

G - هدایت عایق و پارامترهای ثانویه،

Z - امپدانس موج،

آ - ضریب تضعیف،

β - ضریب فاز

پارامترهای تأثیر شامل پارامترهای اولیه است.

K - اتصال الکتریکی،

M - جفت مغناطیسی و پارامترهای ثانویه،

از دست دادن کوپلینگ نزدیک به پایان

Bℓ تلفات کوپلینگ انتهایی است.

در منطقه فرکانس پایین، کیفیت و دامنه ارتباط عمدتاً توسط پارامترهای انتقال تعیین می شود و زمانی که مدارهای فرکانس بالا استفاده می شود، مهمترین ویژگی ها پارامترهای تأثیر هستند.

هنگام راه اندازی خطوط ارتباطی کابلی، اندازه گیری پارامترهای الکتریکی آنها انجام می شود که به پیشگیرانه، کنترلی و اضطراری تقسیم می شوند. اندازه گیری های پیشگیرانه در فواصل زمانی مشخص برای ارزیابی وضعیت خطوط ارتباطی و رساندن پارامترهای آنها به استانداردها انجام می شود. اندازه گیری های کنترلی پس از تعمیر و نگهداری و سایر انواع کار برای ارزیابی کیفیت اجرای آنها انجام می شود. اندازه گیری های اضطراری به منظور تعیین ماهیت و محل آسیب به خط ارتباطی انجام می شود.

1.2 اندازه گیری مقاومت مدار

بین مقاومت مدار (Rc) به جریان مستقیم و مقاومت مدار در برابر جریان متناوب تفاوت وجود دارد. مقاومت DC 1 کیلومتر سیم به مواد سیم (مقاومت - p)، قطر سیم و دما بستگی دارد. مقاومت هر سیم با افزایش دما افزایش می یابد و با افزایش قطر کاهش می یابد.

برای هر مقاومت دمایی از 20 درجه سانتیگراد، مقاومت را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:

Rt =Rt=20 [1+a (t -20) ]اهم/کیلومتر ,

که در آن Rt مقاومت در یک دمای معین است،

a ضریب دمایی مقاومت است.

برای دو مدار سیم، مقدار مقاومت حاصل باید در دو ضرب شود.

مقاومت 1 کیلومتری سیم در برابر جریان متناوب علاوه بر عوامل فوق به فرکانس جریان نیز بستگی دارد. مقاومت در برابر جریان متناوب به دلیل اثر پوستی همیشه بیشتر از جریان مستقیم است.

وابستگی مقاومت سیم به جریان متناوب به فرکانس با فرمول تعیین می شود:

R=K1 × Rt Ohm/km ,

که در آن K1 یک ضریب با در نظر گرفتن فرکانس فعلی است (با افزایش فرکانس جریان، K1 افزایش می یابد)

مقاومت مدار کابل و سیم های مجزا در بخش تقویت نصب شده اندازه گیری می شود. برای اندازه گیری مقاومت، از مدار پل DC با نسبت بازوی تعادل ثابت استفاده می شود. این طرح توسط ابزارهای اندازه گیری PKP-3M، PKP-4M، P-324 ارائه شده است. طرح های اندازه گیری با استفاده از این ابزارها در شکل 1 نشان داده شده است. 1 و شکل 2.

برنج. 1. طرح اندازه گیری مقاومت مدار با استفاده از دستگاه PKP

برنج. 2. طرح اندازه گیری مقاومت مدار با دستگاه P-324

مقاومت اندازه گیری شده مجدداً در هر 1 کیلومتر مدار محاسبه می شود و با استانداردهای یک کابل معین مقایسه می شود. استانداردهای مقاومت برای برخی از انواع کابل های سبک و متقارن در جدول آورده شده است. 1.

میز 1

ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSDC مقاومت مدار ( ¦ = 800 هرتز)، در +20 درجه سانتیگراد، اهم در کیلومتر 115 ÷ 12536.0d=0.4 £ 148d=0.8 £ 56.155.5d=1.2 £ 31.9d=0.9 £ 28.5d=0.75 £ 95d=0.9 £ 28.5d=1.4 £ 23.8d=1.2 £ 15.85d=0.6 £ 65.8d=1.0 £ 23.5d=0.7 £ 48d=1.2 £ 16.4d=1.4 £ 11,9

مقاومت جریان مستقیم d برابر است و مقاومت فعال کابل های ارتباطی میدان نور (P-274، P-274M، P-275) به روش های تخمگذار خطوط و شرایط آب و هوایی ("خشک"، "نم" بستگی ندارد. ) و فقط وابستگی به دما دارد و با افزایش دمای محیط (هوا، خاک و غیره) افزایش می یابد.

اگر در نتیجه مقایسه، مقدار مقاومت اندازه گیری شده بالاتر از حد معمول باشد، ممکن است وجود تماس ضعیف در اتصالات کابل یا در نیمه های اتصال را نشان دهد.

1.3 اندازه گیری ظرفیت

ظرفیت خازنی (Cx) یکی از مهمترین پارامترهای انتقال اولیه مدارهای خطوط ارتباطی کابلی است. با توجه به اندازه آن، می توانید وضعیت کابل را قضاوت کنید و ماهیت و محل آسیب آن را تعیین کنید.

در طبیعت واقعی، ظرفیت کابل شبیه به ظرفیت خازن است، جایی که نقش صفحات توسط سطوح سیم ها ایفا می شود و مواد عایق واقع بین آنها (کاغذ، استایروفلکس و غیره) به عنوان دی الکتریک عمل می کند. .

ظرفیت مدارهای خطوط ارتباطی کابلی به طول خط ارتباطی، طراحی کابل، مواد عایق و نوع پیچش بستگی دارد.

ظرفیت مدارهای کابل متقارن تحت تأثیر هسته های مجاور و غلاف کابل است، زیرا همه آنها در مجاورت یکدیگر قرار دارند.

اندازه گیری ظرفیت کابل با استفاده از ابزارهای اندازه گیری مانند PKP-3M، PKP-4M، P-324 انجام می شود. هنگام اندازه گیری دستگاه PKP از روش اندازه گیری بالستیک استفاده می شود و دستگاه P-324 با استفاده از مدار پل AC با نسبت متغیر بازوهای تعادل اندازه گیری می کند.

در خطوط ارتباطی کابلی می توان موارد زیر را انجام داد:

اندازه گیری ظرفیت یک جفت هسته؛

اندازه گیری ظرفیت هسته (نسبت به زمین).

1.3.1 اندازه گیری ظرفیت یک جفت هسته با استفاده از دستگاه P-324

ظرفیت یک جفت هسته با توجه به نمودار نشان داده شده در شکل 1 اندازه گیری می شود. 3.

برنج. 3. طرحی برای اندازه گیری ظرفیت یک جفت هسته

یکی از بازوهای تعادل مجموعه ای از مقاومت های nR، سه برابر ذخیره مقاومت - Rms است. دو بازوی دیگر خازن مرجع Co و ظرفیت اندازه گیری شده Cx هستند.

برای اطمینان از برابری زوایای افت شانه، از پتانسیومترهای BALANCE Cx ROUGH و BALANCE Cx SMOOTH استفاده می شود. تعادل پل با استفاده از فروشگاه مقاومت Rms تضمین می شود. اگر زوایای اتلاف بازوها و تعادل پل برابر باشد، تساوی زیر معتبر است:

از آنجایی که Co و R برای یک مدار اندازه گیری معین ثابت هستند، ظرفیت اندازه گیری شده با مقاومت ژورنال نسبت معکوس دارد. بنابراین، ذخیره مقاومت مستقیماً در واحدهای ظرفیت (nF) کالیبره می شود و نتیجه اندازه گیری از عبارت زیر تعیین می شود:

Cx = n پیامک.

1.3.2 اندازه گیری ظرفیت هسته نسبت به زمین

اندازه گیری ظرفیت هادی نسبت به زمین مطابق نمودار در شکل 1 انجام می شود. 4.

برنج. 4. طرحی برای اندازه گیری ظرفیت هسته نسبت به زمین

هنجارهای میانگین ظرفیت کاری یک جفت هسته برای برخی از انواع خطوط ارتباطی کابلی در جدول آورده شده است. 2.

جدول 2

ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSAمقدار متوسط ​​ظرفیت کاری، nF/km32.6 ÷ 38.340.45d = 0.4 d = 0.5 C = 50d = 0.8 C = 3836.0d = 1.2 C = 27 d = 1.4 C = 3624.0 ÷ 25d =0.9 С=33.5d =0.6 С=40d =1.0 С=34d =0.7 С=41d =1.2 С=34.5d =1.4 С=35.5

توجه داشته باشید:

. ظرفیت کابل های ارتباطی میدان نور بسته به روش نصب، شرایط آب و هوایی و دمای محیط متفاوت است. بیشترین تاثیرغلاف کابل را با لایه های نیمه هادی (خاک، بارش، دوده و غیره) مرطوب می کند یا می پوشاند. ظرفیت کابل P-274 با افزایش دما و فرکانس به طور قابل توجهی تغییر می کند (با افزایش دما ظرفیت خازن افزایش می یابد و با افزایش فرکانس کاهش می یابد).

ظرفیت کاری کابل MKSB، MKSG به تعداد چهارتایی (تک، چهار و هفت چهارگانه) و تعداد هسته سیگنال بستگی دارد.

1.4 اندازه گیری مقاومت عایق

هنگام ارزیابی کیفیت عایق مدار، معمولاً از مفهوم "مقاومت عایق" (Riz) استفاده می شود. مقاومت عایق متقابل هدایت عایق است.

رسانایی عایق مدار به مواد و شرایط عایق، شرایط جوی و فرکانس جریان بستگی دارد. رسانایی عایق زمانی که عایق آلوده می شود، ترک هایی در آن ایجاد می شود یا یکپارچگی لایه عایق کابل آسیب می بیند، به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در هوای مرطوب، هدایت عایق بیشتر از هوای خشک است. با افزایش فرکانس جریان، رسانایی عایق افزایش می یابد.

مقاومت عایق را می توان با دستگاه های PKP-3، PKP-4، P-324 در طول آزمایش های پیشگیرانه و کنترل اندازه گیری کرد. مقاومت عایق بین هادی ها و بین هادی و زمین اندازه گیری می شود.

برای اندازه گیری مقاومت عایق Riz، سیم پیچ کنترل MU به صورت سری با منبع ولتاژ و مقاومت عایق اندازه گیری شده متصل می شود. هرچه مقدار Riz اندازه گیری شده کوچکتر باشد، جریان در سیم پیچ کنترلی MU بیشتر است و بنابراین EMF در سیم پیچ خروجی MU بیشتر است. سیگنال تقویت شده توسط دستگاه IP شناسایی و ثبت می شود. مقیاس ابزار مستقیماً بر حسب مگا اهم کالیبره می شود، بنابراین قرائت مقدار اندازه گیری شده Riz است. با در نظر گرفتن موقعیت سوئیچ Rmom LIMIT در مقیاس بالا یا متوسط ​​انجام می شود.

هنگام اندازه گیری مقاومت عایق با دستگاه PKP از یک مدار اهم متر استفاده می شود که متشکل از یک میکرو آمپرمتر و یک منبع تغذیه 220 ولت است که به صورت سری متصل شده اند. مقیاس میکرو آمپرمتر از 3 تا 1000 MΩ کالیبره شده است.

استانداردهای مقاومت عایق برای برخی از انواع کابل های ارتباطی در جدول آورده شده است. 3.

جدول 3

ParameterCableP-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSGSمقاومت عایق تک هسته ای نسبت به دیگر هسته ها، در t=20 درجه سانتی گراد نه کمتر از MOhm/km 100÷1000 250÷2500 500050001000050001000010000

مقاومت عایق کابل های ارتباطی میدان نور تا حد زیادی به روش نصب، شرایط کار و همچنین دمای محیط بستگی دارد.

1.5 اندازه گیری پارامترهای انتقال ثانویه

1.5.1 امپدانس مشخصه

امپدانس مشخصه (Zc) مقاومتی است که یک موج الکترومغناطیسی هنگام انتشار در یک مدار همگن بدون بازتاب با آن مواجه می شود. مشخصه این نوع کابل است و فقط به پارامترهای اولیه و فرکانس جریان ارسالی بستگی دارد. بزرگی امپدانس موج مدار را مشخص می کند، زیرا رابطه بین ولتاژ (U) و جریان ( من ) در هر نقطه برای یک زنجیره همگن، مقدار مستقل از طول آن ثابت است.

از آنجایی که تمام پارامترهای اولیه، به استثنای ظرفیت خازن، به فرکانس جریان بستگی دارند، با افزایش فرکانس جریان، امپدانس مشخصه کاهش می یابد.

اندازه گیری و ارزیابی مقدار مقاومت موج را می توان با استفاده از دستگاه P5-5 انجام داد. برای این منظور کار از دو سر خط ارتباطی کابلی انجام می شود. در یک انتها، مدار اندازه گیری شده توسط یک مقاومت فعال مختل می شود، که برای آن توصیه می شود از مقاومت های ماستیک با فرکانس بالا SP، SPO یا یک مجله از مقاومت های غیر سیمی در سمت دیگر استفاده کنید، دستگاه P5-5 متصل است . با تنظیم مقاومت در انتهای مدار و افزایش بهره دستگاه در انتهای نزدیک مدار، طبق دستگاه P5-5 از انتهای خط به حداقل انعکاس می رسیم. مقدار مقاومت انتخاب شده در انتهای مدار در این مورد با امپدانس مشخصه مدار مطابقت دارد.

استانداردهای مقدار متوسط ​​مقاومت موج در جدول آورده شده است. 4.

جدول 4

فرکانس، kHzCableP-274P-274MP-270TG، TBTZG، TZSP-296MKB MKGMKSB MKSGsukhov watersukhov water0.8720495823585798 ÷1085 368 ÷648 43548749010,0230155258181146231 ÷308 147 ÷200 160190,519616,0205135222158139133 ÷174 15218218660131142 ÷147 130174174,6120129142 ÷146 171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3

1.5.2 تضعیف عملیات

هنگامی که انرژی الکتریکی از طریق سیم ها منتشر می شود، دامنه جریان و ولتاژ کاهش می یابد یا به قول خودشان دچار تضعیف می شوند. کاهش انرژی در طول زنجیره ای به طول 1 کیلومتر از طریق ضریب تضعیف در نظر گرفته می شود که در غیر این صورت میرایی کیلومتر نامیده می شود. ضریب تضعیف با حرف نشان داده می شود آ و بر حسب نپر در هر 1 کیلومتر اندازه گیری می شود. ضریب تضعیف به پارامترهای اولیه مدار بستگی دارد و ناشی از دو نوع تلفات است:

تضعیف ناشی از تلفات انرژی ناشی از گرم شدن فلز سیم؛

تضعیف ناشی از تلفات ناشی از نقص عایق و به دلیل تلفات دی الکتریک.

در محدوده فرکانس پایین تر، تلفات در فلز غالب است و تلفات در دی الکتریک شروع به تأثیر بیشتر روی آنها می کند.

از آنجایی که پارامترهای اولیه به فرکانس بستگی دارد، پس آ بستگی به فرکانس دارد: با افزایش فرکانس جریان آ افزایش. افزایش میرایی با این واقعیت توضیح داده می شود که با افزایش فرکانس جریان، مقاومت فعال و هدایت عایق افزایش می یابد.

دانستن ضریب تضعیف مدار ( آ ) و طول زنجیره (ℓ)، سپس می توانیم تضعیف ذاتی کل زنجیره (a) را تعیین کنیم:

a= آ × ℓ، Np

برای شبکه های چهار طرفه که یک کانال ارتباطی را تشکیل می دهند، معمولاً نمی توان به طور کامل شرایط را برای سوئیچینگ ثابت تضمین کرد. بنابراین، برای در نظر گرفتن ناهماهنگی در مدارهای ورودی و خروجی کانال ارتباطی تشکیل شده در شرایط واقعی (واقعی)، دانستن تنها تضعیف آن کافی نیست.

تضعیف عملیاتی (ap) تضعیف مدار کابل در شرایط واقعی است، یعنی. تحت هر بار در انتهای آن.

به عنوان یک قاعده، در شرایط واقعی تضعیف عملیاتی بیشتر از تضعیف ذاتی است (ar >آ).

یکی از روش‌های اندازه‌گیری تضعیف عملیات، روش اختلاف سطح است.

هنگام اندازه گیری با استفاده از این روش، یک ژنراتور با یک EMF شناخته شده و یک مقاومت داخلی شناخته شده Zо مورد نیاز است. سطح ولتاژ مطلق در بار ژنراتور منطبق با نشانگر سطح ایستگاه A اندازه گیری می شود و تعیین می شود:

و سطح ولتاژ مطلق در بار Z من اندازه گیری شده توسط نشانگر سطح ایستگاه B.

استانداردهای ضریب تضعیف مدارهای برخی از انواع خطوط ارتباطی کابلی در جدول ارائه شده است. 5.

پارامترهای ثانویه کابل های ارتباطی میدان نور به طور قابل توجهی به روش تخمگذار خطوط (تعلیق، روی زمین، در زمین، در آب) بستگی دارد.

1.6 اندازه گیری پارامترهای تاثیر

درجه تأثیر بین مدارهای یک خط ارتباطی کابلی معمولاً با بزرگی تضعیف گذرا ارزیابی می شود. تضعیف گذرا تضعیف جریان های تأثیر را در طول انتقال آنها از مدار تأثیرگذار به مدار تأثیر پذیر مشخص می کند. هنگامی که جریان متناوب از مدار تأثیرگذار عبور می کند، یک میدان مغناطیسی متناوب در اطراف آن ایجاد می شود که از مدار آسیب دیده عبور می کند.

بین تضعیف کوپلینگ در انتهای نزدیک Ao و تضعیف جفت در انتهای دور Aℓ تمایز قائل شد.

تضعیف جریان های گذرا که در انتهای مداری که ژنراتور مدار تأثیرگذار در آن قرار دارد رخ می دهد، تضعیف گذرای نزدیک به انتهای مدار نامیده می شود.

تضعیف جریان های گذرا که به انتهای مخالف مدار دوم می رسند را تضعیف گذرا انتهای دور می گویند.

جدول 5. استانداردهای ضریب تضعیف مدار، Np/km.

فرکانس، kHzCableP-274P-274MP-270TG، TBTZG، TZSP-296MKB MKGMKSB MKSSGsukhov vodesukhov vode0,80,1080,1570,0950,1440,065 0.04÷0.670.043÷0.066 0,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160.344÷0.6440.091÷0.170 0,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360.103÷0.1 820,230,0960,092300,1740.129÷0.220 0,240,1110,114600,2290.189÷0.275 0,280,1500,1451200,3110.299÷0.383 0,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81

1.6.1 از دست دادن اتصال نزدیک

تلفات کوپلینگ نزدیک برای اندازه گیری و ارزیابی برای سیستم های چهار سیمه با جهت های انتقال و دریافت متفاوت مهم است. چنین سیستم هایی شامل سیستم های انتقال تک کابلی (P-303، P-302، P-301، P-330-6، P-330-24) هستند که روی یک کابل تک چهار کابل (P-296، P-270) کار می کنند.

رایج ترین روش برای اندازه گیری تضعیف گذرا، روش مقایسه ای است که هنگام استفاده از مجموعه ای از ابزارهای VIZ-600، P-322 استفاده می شود. هنگام اندازه گیری با دستگاه P-324 از روش ترکیبی (مقایسه و اضافه) استفاده می شود.

ماهیت روش مقایسه و جمع این است که در موقعیت 2 مقدار میرایی گذرا (Ao) توسط تضعیف مجله (amz) به مقدار کمتر از 10 Np تکمیل می شود. با تغییر میرایی مجله، شرط Ao + amz ≥10 Np به دست می آید.

برای راحتی خواندن مقدار اندازه گیری شده، اعداد روی سوئیچ NP تضعیف amz نیست که در واقع توسط فروشگاه معرفی شده است، بلکه تفاوت 10 - amz است.

از آنجایی که میرایی مجله به آرامی تغییر نمی کند، اما در مراحل 1 Np، باقیمانده میرایی در Np در مقیاس اشاره گر (PI) از 0 تا 1 Np اندازه گیری می شود.

قبل از اندازه گیری، ابزار (IP) کالیبره می شود، که برای آن سوئیچ مدار NP در موقعیت GRAD تنظیم شده است (موقعیت 1 در شکل 9). در این حالت، خروجی ژنراتور از طریق یک کابل فرمت مرجع (EC) با تضعیف 10 Np به متر متصل می شود.

استانداردهای میرایی گذرا در جدول آورده شده است. 6.

جدول 6. هنجارهای تضعیف انتقالی در انتهای نزدیک در داخل و بین چهارگانه مجاور، نه کمتر، Np

نوع کابل فرکانس، kHz طول خط، کیلومتر تضعیف انتقال P-27060106.0 P-29660108.8 MKB MKG100 2000.850 0.8506.8 6.8 MKSB، MKSG محدوده فرکانس کامل 0.26507.

برای کابل P-296، تضعیف crosstalk نیز در فرکانس‌های 10 کیلوهرتز و 30 کیلوهرتز بررسی می‌شود.

1.6.2 تداخل پایان دور

تداخل پایان دور برای اندازه‌گیری و ارزیابی برای سیستم‌های چهار سیمه، اما با جهت‌های دریافت و ارسال یکسان، مهم است. چنین سیستم هایی شامل سیستم های انتقال دو کابلی مانند P-300، P-330-60 است.

برای اندازه گیری تضعیف انتقال در انتهای Aℓ، لازم است دو دستگاه P-324 در انتهای مخالف مدارهای اندازه گیری شده نصب شده باشند. اندازه گیری در سه مرحله انجام می شود.

همچنین با استفاده از دستگاه P-324 می توان میرایی های حداقل 5 Np را در ورودی دستگاه اندازه گیری کرد. دستگاه

نتیجه اندازه گیری حاصل به نصف تقسیم می شود و میرایی یک مدار تعیین می شود.

پس از این، مدار مونتاژ شده و مسیر اندازه گیری دستگاه ایستگاه B متصل به مدار تأثیرگذار کالیبره می شود. در این حالت، مجموع تضعیف مدار، سیم کشی UD 5Np و مجله تضعیف باید حداقل 10 نیوتن pp باشد، باقیمانده تضعیف بیش از 10 Np روی دستگاه اشاره گر تنظیم می شود.

مرحله سوم تضعیف جفت پایان دور را اندازه گیری می کند. نتیجه اندازه گیری مجموع قرائت های سوئیچ NP و دستگاه اشاره گر است.

مقدار اندازه‌گیری‌شده تضعیف کوپلینگ انتهایی با هنجار مقایسه می‌شود. هنجار میرایی گذرا در انتهای دور در جدول آورده شده است. 7.

جدول 7

نوع کابل فرکانس، kHz طول خط، کیلومتر تضعیف Crosstalk P-27060105.5 P-29660105.0 MKB MKG100 2000.850 0.8507.8 7.8 MKSB، MKSG محدوده فرکانس کامل 0.2650.

در تمام مدارهای کابل متقارن، میرایی گذرا با افزایش فرکانس تقریباً طبق یک قانون لگاریتمی کاهش می یابد. برای افزایش تضعیف گذرا بین مدارها، در حین ساخت، هسته‌های رسانا به گروه‌ها (جفت، چهار، هشت) پیچیده می‌شوند، گروه‌ها به یک هسته کابل می‌پیچانند، مدارها محافظ می‌شوند و هنگام گذاشتن خطوط ارتباطی کابل، کابل متعادل می‌شود. . تعادل در کابل های فرکانس پایین شامل عبور اضافی از آنها در هنگام استقرار و روشن کردن خازن ها است. بالانس بر روی کابل های HF، عبور و گنجاندن مدارهای ضد کوپلینگ است. نیاز به تعادل ممکن است زمانی ایجاد شود که پارامترهای تأثیر کابل در طول استفاده طولانی مدت یا در طول ساخت یک خط ارتباطی از راه دور بدتر شود. نیاز به تعادل کابل در هر مورد خاص باید بر اساس مقدار واقعی تضعیف گذرا مدارها تعیین شود که بستگی به سیستم ارتباطی (سیستم استفاده از مدارهای کابلی و تجهیزات تراکم) و طول خط دارد. .

2. تعیین ماهیت و محل آسیب به خطوط ارتباطی کابلی

2.1 مقررات عمومی

کابل های ارتباطی ممکن است دارای انواع آسیب های زیر باشند:

کاهش مقاومت عایق بین هسته کابل یا بین هسته و زمین؛

کاهش مقاومت عایق "پوسته - زمین" یا "زره - زمین"؛

قطع کامل کابل؛

شکست دی الکتریک؛

عدم تقارن مقاومت هسته؛

جفت های شکسته در یک کابل متعادل.

2.2 آزمایش برای تعیین ماهیت آسیب

تعیین ماهیت آسیب ("زمین"، "شکستگی"، "کوتاه" کاهش مقاومت عایق) با آزمایش هر هسته کابل با استفاده از مدارهای مگر یا اهم متر ابزارهای اندازه گیری مختلف (به عنوان مثال، P-324، PKP-) انجام می شود. 3، PKP-4، KM-61C، و غیره). یک دستگاه "تستر" ترکیبی می تواند به عنوان اهم متر استفاده شود.

آزمایش ها به ترتیب زیر انجام می شود:

مقاومت عایق بین یک هسته و هسته های دیگر متصل به صفحه زمین بررسی می شود.

در ایستگاه A، جایی که آزمایش ها انجام می شود، تمام هسته ها به جز یک هسته به هم وصل شده و به صفحه نمایش متصل شده و به زمین متصل می شوند. در ایستگاه B، هادی ها عایق بندی شده اند. مقاومت عایق اندازه گیری شده و با استاندارد برای یک نوع کابل معین مقایسه می شود. آزمایشات و تجزیه و تحلیل برای هر هسته کابل انجام می شود. اگر مقدار مقاومت عایق اندازه گیری شده کمتر از حد معمول باشد، ماهیت آسیب تعیین می شود:

آسیب به عایق نسبت به زمین؛

آسیب به عایق نسبت به صفحه کابل؛

آسیب به عایق نسبت به سایر هسته های کابل.

برای تعیین ماهیت آسیب در ایستگاه A، آنها به طور متناوب "زمین" را از هسته های کابل جدا می کنند و تجزیه و تحلیل انجام می دهند:

الف) اگر برداشتن "زمین" از برخی از هسته ها (به عنوان مثال، از هسته 2 در شکل 13) منجر به افزایش شدید مقاومت عایق شود، عایق بین هسته آزمایش شده (هسته 1) و هسته ای که از آن " زمین” برداشته شد آسیب دیده است ( هسته 2)؛

ب) اگر برداشتن "زمین" از همه هسته ها منجر به افزایش مقاومت عایق در حد معمول نشود ، عایق هسته آزمایش شده (هسته 1) نسبت به صفحه کابل (زمین) آسیب دیده است.

اگر در آزمایش بعدی معلوم شد که مقاومت عایق صدها اهم یا واحد کیلو اهم است، این نشان دهنده اتصال کوتاه احتمالی بین هسته های کابلی است که در حال آزمایش هستند (به عنوان مثال، یک "کوتاه" بین هسته های 3 و 4 نشان داده شده است). ;

یکپارچگی هسته های کابل بررسی می شود، که برای آن تمام هسته های ایستگاه B به یکدیگر و به صفحه نمایش متصل می شوند. در ایستگاه A، هر هسته از نظر یکپارچگی با یک اهم متر بررسی می شود.

تعیین ماهیت آسیب به شما امکان می دهد یکی از روش های تعیین محل آسیب را انتخاب کنید.

2.3 تعیین محل آسیب به عایق هسته های سیم

برای تعیین محل آسیب به عایق هسته از مدارهای پل استفاده می شود که انتخاب آنها بستگی به این دارد که آیا کابل داده شده دارای هسته های قابل سرویس است یا خیر.

اگر یک سیم قابل سرویس برابر با سیم آسیب دیده وجود داشته باشد و اگر مقاومت عایق سیم آسیب دیده تا 10 میلی اهم باشد، اندازه گیری ها با استفاده از روش بریج با نسبت متغیر بازوهای متعادل انجام می شود.

در حین اندازه گیری، مقادیر مقاومت بازوهای پل Ra و Rm به گونه ای انتخاب می شوند که در مورب پل که منبع تغذیه به آن وصل است، جریانی وجود نداشته باشد.

هنگام تعیین محل آسیب عایق با استفاده از روش پل با نسبت بازوی تعادل متغیر، از دستگاه های PKP-3، PKP-4، KM-61S استفاده می شود. در این دستگاه ها مقاومت Rm متغیر است و با اندازه گیری ها در لحظه تعادل پل تعیین می شود و مقاومت Ra ثابت است و برای دستگاه های PKP برابر با 990 اهم و برای دستگاه KM-61S - 1000 انتخاب می شود. اهم

اگر سیم های خوب و آسیب دیده مقاومت های متفاوتی داشته باشند، اندازه گیری ها از دو سر خط ارتباطی کابل انجام می شود.

هنگام استفاده از دستگاه های PKP-3، PKP-4، می توان از روش های دیگر اندازه گیری مقاومت عایق برای تعیین محل آسیب کابل استفاده کرد:

1. روش پل با نسبت بازوی تعادل متغیر با خط کمکی. زمانی استفاده می شود که سیم های قابل سرویس دهی وجود داشته باشد که از نظر مقاومت با سیم آسیب دیده برابر نیستند و مقاومت عایق سیم آسیب دیده تا 10 مواهم و سیم کمکی بیش از 5000 مواهم اهم باشد.
2. روش پل با نسبت بازوی تعادل ثابت با استفاده از روش دو حلقه. در حضور جریانهای تداخل قابل توجه و مقاومت عایق سیم آسیب دیده تا 10 M0 متر و کمکی - بیش از 5000 MOhm استفاده می شود.
3. روش پل با نسبت بازوی تعادل ثابت در مقاومت های گذرا بالا. هنگامی که یک سیم قابل سرویس، برابر با سیم آسیب دیده، و مقاومت انتقالی در محل آسیب عایق تا 10 MOhm وجود دارد، استفاده می شود.
4. روش اندازه گیری دو طرفه مقاومت حلقه سیم های آسیب دیده. در غیاب سیم های قابل سرویس استفاده می شود و مقاومت انتقال به ترتیب مقاومت حلقه است.

5. روش بیکار و مدار کوتاههنگام استفاده از پل با نسبت بازوی تعادل ثابت. در صورت عدم وجود سیم های قابل سرویس استفاده می شود و مقاومت انتقال در محل آسیب عایق تا 10 کیلو اهم است.

روش بی باری و اتصال کوتاه هنگام استفاده از پل با نسبت بازوی تعادل متغیر. در صورت عدم وجود سیم های قابل سرویس استفاده می شود و مقاومت انتقال در محل آسیب عایق از 0.1 تا 10 MOhm است.

در صورت عدم وجود سیم های قابل سرویس، تعیین محل آسیب عایق با استفاده از روش های پل با دقت کافی مشکلات خاصی را ایجاد می کند. در این صورت می توان از روش های پالسی و القایی استفاده کرد. برای اندازه گیری با استفاده از روش پالس، از دستگاه های P5-5، P5-10 استفاده می شود که برد آنها در کابل های ارتباطی متقارن می تواند به 20-25 کیلومتر برسد.

2.4 تعیین محل سیم های شکسته

تعیین محل قطع سیم را می توان با استفاده از روش های زیر انجام داد:

روش پل جریان پالسی زمانی استفاده می شود که سیم کاری وجود داشته باشد که از نظر مقاومت برابر با سیم آسیب دیده باشد.

روش مقایسه ظرفیت (روش بالستیک). زمانی استفاده می شود که ظرفیت ویژه سیم های خوب و آسیب دیده برابر باشد.

روشی برای مقایسه ظرفیت ها با اندازه گیری های دو طرفه. هنگامی که ظرفیت خاص سیم های آسیب دیده و قابل سرویس نابرابر است و به ویژه در مواقعی که اتصال سیم های بدون متر خط غیرممکن باشد، استفاده می شود.

برای تعیین محل قطع سیم می توان از دستگاه های PKP-3، PKP-4، KM-61C، P-324 استفاده کرد.

اگر یک هسته قابل سرویس در کابل وجود داشته باشد و امکان اتصال تمام هسته های کابل دیگر وجود داشته باشد، ظرفیت کاری هسته قابل سرویس (Cℓ) به طور متناوب اندازه گیری می شود و سپس هسته آسیب دیده (Cx) اندازه گیری می شود.

اگر به دلیل شرایط کار کابل، اتصال به زمین هادی های اندازه گیری نشده باقیمانده غیرممکن باشد، برای به دست آوردن یک نتیجه قابل اعتماد، هادی شکسته از هر دو طرف اندازه گیری می شود و فاصله تا نقطه شکست با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

اندازه گیری پارامترهای الکتریکی یک مرحله اجباری در توسعه و تولید محصولات الکترونیکی است. برای کنترل کیفیت دستگاه های ساخته شده، نظارت گام به گام بر پارامترهای آنها مورد نیاز است. تعیین صحیح عملکرد مجموعه کنترل و اندازه گیری آینده مستلزم تعیین انواع کنترل الکتریکی است: صنعتی یا آزمایشگاهی، کامل یا انتخابی، آماری یا تک، مطلق یا نسبی و غیره.

انواع کنترل زیر در ساختار تولید محصول متمایز می شود:

• کنترل ورودی؛
• کنترل بین عملیاتی؛
• نظارت بر پارامترهای عملیاتی؛
• آزمون های پذیرش

در تولید برد مدار چاپیو قطعات الکترونیکی (منطقه چرخه مهندسی ابزار)، لازم است انجام شود کنترل ورودیکیفیت مواد اولیه و قطعات، کنترل کیفی الکتریکی متالیزاسیون بردهای مدار چاپی نهایی، کنترل پارامترهای عملیاتی قطعات الکترونیکی مونتاژ شده. برای حل این مشکلات، سیستم های تولید مدرن با موفقیت از سیستم های کنترل الکتریکی از نوع آداپتور و همچنین سیستم هایی با پروب های "پرواز" استفاده می کنند.

ساخت قطعات در یک بسته (چرخه تولید بسته بندی) به نوبه خود نیازمند کنترل پارامتری ورودی تک تک کریستال ها و بسته ها، کنترل بین عملیاتی بعدی پس از جوشکاری سرب های کریستال یا نصب آن و در نهایت کنترل پارامتری و عملکردی است. محصول نهایی.

ساخت قطعات نیمه هادی و مدارهای مجتمع (تولید تراشه) به کنترل دقیق تری نیاز دارد. مشخصات الکتریکی. در ابتدا لازم است خواص صفحه اعم از سطحی و حجمی کنترل شود و پس از آن کنترل مشخصات لایه های کاربردی اصلی و پس از اعمال لایه های متالیزاسیون، کیفیت عملکرد و خواص الکتریکی آن بررسی شود. پس از دریافت ساختار بر روی ویفر، انجام آزمایش پارامتری و عملکردی، اندازه گیری ویژگی های استاتیکی و دینامیکی، نظارت بر یکپارچگی سیگنال، تجزیه و تحلیل خواص ساختار و بررسی ویژگی های عملکرد ضروری است.

اندازه گیری پارامتریک:

تجزیه و تحلیل پارامتریک شامل مجموعه ای از تکنیک ها برای اندازه گیری و نظارت بر قابلیت اطمینان پارامترهای ولتاژ، جریان و توان، بدون نظارت بر عملکرد دستگاه است. اندازه گیری الکتریکی شامل اعمال یک محرک الکتریکی بر روی دستگاه در حال اندازه گیری (DUT) و اندازه گیری پاسخ DUT است. اندازه‌گیری‌های پارامتری بر روی جریان مستقیم (اندازه‌گیری استاندارد DC مشخصه‌های جریان-ولتاژ (ویژگی‌های ولت-آمپر)، اندازه‌گیری مدارهای قدرت و غیره) انجام می‌شود. فرکانس های پایین(اندازه گیری های چند زنجیره ای ویژگی های خازن-ولتاژ (ویژگی های CV)، اندازه گیری امپدانس و ایمیتانس پیچیده، آنالیز مواد و غیره)، اندازه گیری پالس (ویژگی های پالس I-V، اشکال زدایی زمان پاسخ و غیره). برای حل مشکلات اندازه گیری پارامتری، تعداد زیادی تجهیزات کنترل و اندازه گیری تخصصی استفاده می شود: ژنراتورهای شکل موج دلخواه، منابع تغذیه (DC و AC)، متر منبع، آمپرمتر، ولت متر، مولتی متر، LCR و متر امپدانس، آنالایزر پارامتری و ردیاب منحنی. و بسیاری دیگر، و همچنین تعداد زیادی لوازم جانبی، لوازم و دستگاه.

کاربرد:

• اندازه گیری مشخصات اولیه (جریان، ولتاژ، توان) مدارهای الکتریکی.
• اندازه گیری مقاومت، ظرفیت خازنی و القایی عناصر غیر فعال و فعال مدارهای الکتریکی.
• اندازه گیری امپدانس کل و ایمیتانس؛
• اندازه گیری مشخصات جریان ولتاژ در شبه استاتیک و حالت های پالس;
• اندازه گیری مشخصات جریان-ولتاژ در حالت های شبه استاتیک و چند فرکانس.
• خصوصیات اجزای نیمه هادی.
• تجزیه و تحلیل شکست

اندازه گیری های عملکردی:

تجزیه و تحلیل عملکردی شامل مجموعه ای از تکنیک ها برای اندازه گیری و نظارت بر عملکرد دستگاه در طول عملیات اساسی است. این تکنیک ها به شما این امکان را می دهد که یک مدل (فیزیکی، فشرده یا رفتاری) از یک دستگاه بر اساس داده های به دست آمده در طول فرآیند اندازه گیری بسازید. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده به شما امکان می دهد تا پایداری ویژگی های دستگاه های ساخته شده را نظارت کنید، آنها را تحقیق کنید و موارد جدید را توسعه دهید، فرآیندهای فناوری را اشکال زدایی کنید و توپولوژی را تنظیم کنید. برای حل مشکلات اندازه گیری عملکردی، از تعداد زیادی تجهیزات تخصصی تست و اندازه گیری استفاده می شود: اسیلوسکوپ، آنالایزر شبکه، فرکانس شمار، نویز متر، توان سنج، آنالایزر طیف، آشکارساز و بسیاری دیگر، و همچنین تعداد زیادی لوازم جانبی، لوازم جانبی. و دستگاه ها

کاربرد:

• اندازه گیری سیگنال های ضعیف: پارامترهای انتقال و بازتاب سیگنال، کنترل دستکاری.
• اندازه گیری سیگنال قوی: فشرده سازی افزایش، اندازه گیری بار-کشش، و غیره.
• تولید و تبدیل فرکانس؛
• تجزیه و تحلیل شکل موج در حوزه زمان و فرکانس.
• اندازه گیری شکل نویز و تجزیه و تحلیل پارامترهای نویز؛
• تایید خلوص سیگنال و تجزیه و تحلیل اعوجاج intermodulation.
• تجزیه و تحلیل یکپارچگی سیگنال، استانداردسازی؛

اندازه گیری پروب:

اندازه گیری های پروب باید به طور جداگانه برجسته شوند. توسعه فعال میکرو و نانوالکترونیک منجر به نیاز به انجام اندازه گیری های دقیق و قابل اعتماد بر روی ویفر شده است که تنها با تماس با کیفیت بالا، پایدار و قابل اعتماد که دستگاه را از بین نمی برد، امکان پذیر است. راه‌حل این مشکلات از طریق استفاده از ایستگاه‌های کاوشگر، به‌ویژه برای نوع خاصی از اندازه‌گیری که کنترل پروب را انجام می‌دهد، به دست می‌آید. ایستگاه‌ها به‌طور خاص طراحی شده‌اند تا تأثیرات خارجی، سر و صدای خود را حذف کنند و "خلوص" آزمایش را حفظ کنند. همه اندازه‌گیری‌ها در سطح ویفر/شارد، قبل از تقسیم شدن به کریستال و بسته‌بندی داده می‌شوند.

کاربرد:

• اندازه گیری غلظت حامل بار؛
• اندازه گیری مقاومت سطحی و حجمی؛
• تجزیه و تحلیل کیفیت مواد نیمه هادی؛
• انجام تست پارامتریک در سطح ویفر؛
• رفتار تحلیل عملکردی در سطح ویفر؛
• انجام اندازه گیری و نظارت بر پارامترهای الکتروفیزیکی (به زیر مراجعه کنید) دستگاه های نیمه هادی.
• کنترل کیفیت فرآیندهای تکنولوژیکی

اندازه گیری های رادیویی:

اندازه گیری انتشارات رادیویی، سازگاری الکترومغناطیسی، رفتار سیگنال دستگاه های فرستنده گیرنده و سیستم های تغذیه کننده آنتن، و همچنین ایمنی نویز آنها، نیازمند شرایط آزمایشی خارجی خاص است. اندازه گیری RF نیاز به یک رویکرد جداگانه دارد. نه تنها ویژگی های گیرنده و فرستنده، بلکه محیط الکترومغناطیسی خارجی (به استثنای برهمکنش ویژگی های زمان، فرکانس و توان، و همچنین مکان همه عناصر سیستم نسبت به یکدیگر، و طراحی فعال عناصر) به تأثیر خود کمک می کنند.

کاربرد:

• رادار و جهت یابی؛
• مخابرات و سیستم های ارتباطی؛
• سازگاری الکترومغناطیسی و ایمنی در برابر نویز؛
• تجزیه و تحلیل یکپارچگی سیگنال، استانداردسازی.

اندازه گیری های الکتروفیزیکی:

اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی اغلب با اندازه‌گیری/تاثیر پارامترهای فیزیکی ارتباط نزدیکی دارد. اندازه‌گیری‌های الکتروفیزیکی برای همه دستگاه‌هایی که هر گونه تأثیر خارجی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و/یا بالعکس استفاده می‌شوند. LED ها، سیستم های میکروالکترومکانیکی، فتودیودها، سنسورهای فشار، جریان و دما و همچنین تمامی دستگاه های مبتنی بر آنها نیاز به تجزیه و تحلیل کیفی و کمی از تعامل ویژگی های فیزیکی و الکتریکی دستگاه ها دارند.

کاربرد:

• اندازه گیری شدت، طول موج و جهت تابش، مشخصات جریان-ولتاژ، شار نور و طیف LED.
• اندازه گیری حساسیت و نویز، ویژگی های جریان-ولتاژ، ویژگی های طیفی و نوری فتودیودها.
• تجزیه و تحلیل حساسیت، خطی بودن، دقت، وضوح، آستانه ها، عکس العمل، نویز، پاسخ گذرا و بهره وری انرژی برای محرک ها و حسگرهای MEMS.
• تجزیه و تحلیل عملکرد دستگاه های نیمه هادی (مانند محرک ها و حسگرهای MEMS) در خلاء و در یک محفظه فشار بالا;
• تجزیه و تحلیل ویژگی‌های وابستگی به دما، جریان‌های بحرانی و تأثیر میدان‌ها در ابررساناها.

اندازه‌گیری فرآیند یافتن تجربی مقدار یک کمیت فیزیکی با استفاده از ابزارهای فنی خاص است. ابزارهای اندازه گیری الکتریکی به طور گسترده در نظارت بر عملکرد تاسیسات الکتریکی، در نظارت بر وضعیت و حالت های عملکرد آنها، در نظر گرفتن مصرف و کیفیت انرژی الکتریکی، در تعمیر و تنظیم تجهیزات الکتریکی استفاده می شود.

ابزار اندازه‌گیری الکتریکی، ابزارهای اندازه‌گیری الکتریکی هستند که برای تولید سیگنال‌هایی طراحی شده‌اند که از نظر عملکردی با کمیت‌های فیزیکی اندازه‌گیری‌شده مرتبط هستند، به شکلی که برای یک ناظر یا یک دستگاه خودکار قابل درک باشد.

ابزارهای اندازه گیری الکتریکی به دو دسته تقسیم می شوند:

• با توجه به نوع اطلاعات دریافتی در مورد ابزار برای اندازه گیری مقادیر الکتریکی (جریان، ولتاژ، توان و غیره) و غیر الکتریکی (دما، فشار و غیره)؛
• با توجه به روش اندازه گیری - برای دستگاه های ارزیابی مستقیم (آمپرمتر، ولت متر و غیره) و دستگاه های مقایسه (پل های اندازه گیری و جبران کننده ها)؛
• با توجه به روش ارائه اطلاعات اندازه گیری شده - آنالوگ و گسسته (دیجیتال).

پرکاربردترین دستگاه های آنالوگ برای ارزیابی مستقیم بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می شوند: نوع جریان (مستقیم یا متناوب)، نوع کمیت اندازه گیری شده (جریان، ولتاژ، توان، تغییر فاز)، اصل کار (مغناطیسی، الکترومغناطیسی، الکترومغناطیسی). - و فرودینامیک)، کلاس دقت و شرایط عملیاتی.

برای گسترش محدودیت های اندازه گیری لوازم الکتریکیبرای جریان مستقیم، از شنت (برای جریان) و مقاومت های اضافی Rd (برای ولتاژ) استفاده می شود. در جریان متناوب، ترانسفورماتورهای جریان (tt) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (tn).

ابزار مورد استفاده برای اندازه گیری کمیت های الکتریکی.

اندازه گیری ولتاژ با یک ولت متر (V) انجام می شود که مستقیماً به پایانه های بخش مدار الکتریکی مورد مطالعه متصل است.

اندازه گیری جریان با آمپرمتر (A) انجام می شود که به صورت سری با عناصر مدار مورد مطالعه متصل است.

اندازه گیری توان (W) و تغییر فاز () در مدارهای جریان متناوب با استفاده از وات متر و فاز متر انجام می شود. این دستگاه ها دارای دو سیم پیچ هستند: یک سیم پیچ جریان ثابت که به صورت سری متصل می شود و یک سیم پیچ ولتاژ متحرک که به صورت موازی وصل می شوند.

فرکانس متر برای اندازه گیری فرکانس جریان متناوب (f) استفاده می شود.

برای اندازه گیری و حسابداری انرژی الکتریکی - کنتورهای انرژی الکتریکی متصل به مدار اندازه گیریشبیه به وات متر

ویژگی های اصلی ابزار اندازه گیری الکتریکی عبارتند از: دقت، تغییرات خواندن، حساسیت، مصرف برق، زمان ته نشینی خواندن و قابلیت اطمینان.

قسمت های اصلی دستگاه های الکترومکانیکی مدار اندازه گیری الکتریکی و مکانیسم اندازه گیری است.

مدار اندازه گیری دستگاه یک مبدل است و بسته به ماهیت تبدیل از اتصالات مختلف مقاومت فعال و راکتیو و عناصر دیگر تشکیل شده است. مکانیسم اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی را به انرژی مکانیکی لازم برای حرکت زاویه ای قسمت متحرک آن نسبت به قسمت ثابت تبدیل می کند. حرکات زاویه ای نشانگر a از نظر عملکردی با گشتاور و ممان متقابل دستگاه توسط یک معادله تبدیل به شکل زیر مرتبط است:

k ثابت طراحی دستگاه است.

کمیت الکتریکی که تحت تأثیر آن فلش دستگاه با یک زاویه منحرف می شود

بر اساس این معادله می توان استدلال کرد که اگر:

1. مقدار ورودی X به توان اول (n=1)، سپس علامت a با تغییر قطبیت تغییر می‌کند و دستگاه نمی‌تواند در فرکانس‌هایی غیر از 0 کار کند.
2. n=2، سپس دستگاه می تواند هم بر روی جریان مستقیم و هم با جریان متناوب کار کند.
3. معادله شامل بیش از یک مقدار است، سپس می توانید هر کدام را به عنوان ورودی انتخاب کنید و بقیه را ثابت بگذارید.
4. دو مقدار وارد می شود، سپس دستگاه را می توان به عنوان مبدل ضرب (وات متر، شمارنده) یا مبدل تقسیم کننده (فازمتر، فرکانس متر) استفاده کرد.
5. با دو یا چند مقدار ورودی در جریان غیر سینوسی، دستگاه دارای خاصیت انتخاب پذیری است به این معنا که انحراف قسمت متحرک تنها با مقدار یک فرکانس تعیین می شود.

عناصر مشترک عبارتند از: دستگاه خواندن، قسمت متحرک مکانیسم اندازه گیری، دستگاه هایی برای ایجاد گشتاور، لحظه های مقابله و آرامش.

دستگاه خواندن دارای ترازو و اشاره گر است. فاصله بین علائم مقیاس مجاور تقسیم نامیده می شود.

مقدار تقسیم ابزار مقدار کمیت اندازه گیری شده است که باعث می شود سوزن ابزار به اندازه یک تقسیم منحرف شود و توسط وابستگی ها تعیین می شود:

فلس ها می توانند یکنواخت یا ناهموار باشند. ناحیه بین مقادیر اولیه و نهایی مقیاس را محدوده خوانش ابزار می نامند.

قرائت ابزارهای اندازه گیری الکتریکی تا حدودی با مقادیر واقعی مقادیر اندازه گیری شده متفاوت است. این ناشی از اصطکاک در قسمت اندازه گیری مکانیسم، تأثیر میدان های مغناطیسی و الکتریکی خارجی، تغییرات دمای محیط و غیره است. تفاوت بین Ai اندازه گیری شده و مقادیر Ad واقعی کمیت کنترل شده، خطای اندازه گیری مطلق نامیده می شود:

از آنجایی که خطای مطلق ایده ای از درجه دقت اندازه گیری نمی دهد، از خطای نسبی استفاده می شود:

از آنجایی که مقدار واقعی کمیت اندازه گیری شده در حین اندازه گیری ناشناخته است، می توان از کلاس دقت دستگاه برای تعیین آن استفاده کرد.

آمپرمترها، ولت مترها و وات مترها به 8 کلاس دقت تقسیم می شوند: 0.05; 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 4.0. عددی که کلاس دقت را نشان می دهد، بزرگترین خطای کاهش یافته مثبت یا منفی را تعیین می کند این دستگاه. به عنوان مثال، برای کلاس دقت 0.5، خطای داده شده ± 0.5٪ خواهد بود.

ابزار اندازه گیری الکتریکی (آمپرمتر و ولت متر) سری E47

آنها در دستگاه های کم ولتاژ کامل در شبکه های توزیع برق تاسیسات مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می شوند.

آمپرمترهای E47 - ابزارهای اندازه گیری الکتریکی آنالوگ الکترومغناطیسی - برای اندازه گیری جریان در مدارهای الکتریکی AC طراحی شده اند.

ولت متر E47 - ابزار اندازه گیری الکتریکی الکترومغناطیسی آنالوگ - برای اندازه گیری ولتاژ در مدارهای الکتریکی جریان متناوب طراحی شده است.

محدوده اندازه گیری گسترده: آمپرمتر تا 3000 A، ولت متر تا 600 ولت. کلاس دقت 1.5.

آمپرمترهایی که برای اندازه گیری جریان های بالاتر از 50 آمپر طراحی شده اند، از طریق یک ترانسفورماتور جریان با جریان ثانویه نامی 5 آمپر به مدار اندازه گیری شده متصل می شوند.

اصل عملکرد آمپرمترها و ولت مترهای سری E47

آمپر متر و ولت متر E47 دستگاه هایی با سیستم الکترومغناطیسی هستند. آنها از یک سیم پیچ گرد با هسته های متحرک و ثابت تشکیل شده اند. هنگامی که جریان از پیچ های سیم پیچ عبور می کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که هر دو هسته را مغناطیسی می کند. در نتیجه.

قطب های مشابه هسته ها یکدیگر را دفع می کنند و هسته متحرک محور را با فلش می چرخاند. برای محافظت در برابر تاثیر منفیمیدان های مغناطیسی خارجی، سیم پیچ و هسته ها توسط یک سپر فلزی محافظت می شوند.

اصل عملکرد دستگاه های سیستم مغناطیسی بر اساس برهمکنش میدان آهنربای دائمی و هادی ها با جریان است و سیستم الکترومغناطیسی بر اساس جمع شدن یک هسته فولادی به یک سیم پیچ ثابت در هنگام وجود جریان در آن است. سیستم الکترودینامیک دارای دو سیم پیچ است. یکی از کویل ها، متحرک، بر روی یک محور نصب شده و در داخل سیم پیچ ثابت قرار دارد.

اصل کارکرد دستگاه، امکان کارکرد آن در شرایط خاص، حداکثر خطاهای احتمالی دستگاه را می توان با توجه به نمادها، روی صفحه دستگاه چاپ شده است.

به عنوان مثال: (A) - آمپرمتر; (~) - جریان متناوب از 0 تا 50 آمپر؛ () - موقعیت عمودی، کلاس دقت 1.0 و غیره

ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ دارای هسته مغناطیسی فرومغناطیسی هستند که سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی آن ها قرار دارند. تعداد چرخش سیم پیچ ثانویه همیشه بیشتر از سیم پیچ اولیه است.

پایانه های سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان با حروف L1 و L2 (خط) و سیم پیچ های ثانویه با I1 و I2 (اندازه گیری) مشخص می شوند. طبق مقررات ایمنی یکی از پایانه های سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان و همچنین ترانسفورماتور ولتاژ به زمین متصل می شود که در صورت آسیب عایق انجام می شود. سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان به صورت سری به جسم مورد اندازه گیری متصل می شود. مقاومت سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان در مقایسه با مقاومت مصرف کننده کوچک است. سیم پیچ ثانویه به آمپرمتر و مدارهای جریان دستگاه ها (وات متر، متر و غیره) متصل می شود. سیم پیچ های جریان وات متر، متر و رله 5A، ولت متر، مدارهای ولتاژ وات متر، متر و سیم پیچ رله در 100 ولت رتبه بندی می شوند.

مقاومت آمپرمتر و مدارهای جریان وات متر کم است، بنابراین ترانسفورماتور جریان در واقع در حالت اتصال کوتاه عمل می کند. جریان نامی سیم پیچ ثانویه 5A است. نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان برابر است با نسبت جریان اولیه به جریان نامی سیم پیچ ثانویه و برای ترانسفورماتور ولتاژ - نسبت ولتاژ اولیه به جریان نامی ثانویه.

مقاومت ولت متر و مدارهای ولتاژ وسایل اندازه گیری همیشه بالا بوده و حداقل به هزار اهم می رسد. در این راستا ترانسفورماتور ولتاژ در حالت بیکار عمل می کند.

قرائت دستگاه های متصل شده از طریق ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ باید در نسبت تبدیل ضرب شود.

ترانسفورماتورهای جریان TTI

ترانسفورماتورهای جریان TTI در نظر گرفته شده اند: برای استفاده در طرح های اندازه گیری برق برای سکونت با مصرف کنندگان. برای استفاده در طرح های اندازه گیری برق تجاری؛ برای انتقال سیگنال اطلاعات اندازه گیری به وسایل اندازه گیری یا وسایل حفاظت و کنترل. محفظه ترانسفورماتور غیر قابل جدا شدن است و با یک برچسب مهر و موم شده است که دسترسی به سیم پیچ ثانویه را غیرممکن می کند. پایانه های سیم پیچ ثانویه با یک پوشش شفاف پوشانده شده اند که ایمنی را در حین کار تضمین می کند. علاوه بر این، درب را می توان مهر و موم کرد. این امر به ویژه در مدارهای اندازه گیری برق بسیار مهم است، زیرا به جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به پایانه های سیم پیچ ثانویه کمک می کند.

شینه مسی قلع‌دار تعبیه‌شده TTI-A امکان اتصال هر دو هادی مسی و آلومینیومی را فراهم می‌کند.

ولتاژ نامی - 660 ولت؛ فرکانس اسمی شبکه - 50 هرتز؛ کلاس دقت ترانسفورماتور 0.5 و 0.5S؛ جریان عملیاتی ثانویه نامی - 5A.

دستگاه های آنالوگ الکترونیکی ترکیبی از مبدل های الکترونیکی مختلف و یک دستگاه مغناطیسی الکتریکی هستند و برای اندازه گیری کمیت های الکتریکی استفاده می شوند. امپدانس ورودی بالا (مصرف انرژی کم از جسم اندازه گیری) و حساسیت بالایی دارند. برای اندازه گیری در مدارهای فرکانس بالا و بالا استفاده می شود.

اصل عملکرد ابزارهای اندازه گیری دیجیتال مبتنی بر تبدیل سیگنال پیوسته اندازه گیری شده به یک کد الکتریکی است که به صورت دیجیتال نمایش داده می شود. مزایا خطاهای اندازه گیری کوچک (0.1-0.01٪) در طیف گسترده ای از سیگنال های اندازه گیری شده و عملکرد بالا از 2 تا 500 اندازه گیری در ثانیه است. برای سرکوب تداخل صنعتی، آنها به فیلترهای مخصوص مجهز شده اند. قطبیت به طور خودکار انتخاب شده و در دستگاه خواندن نشان داده می شود. شامل خروجی یک دستگاه چاپ دیجیتال است. آنها برای اندازه گیری ولتاژ و جریان، و همچنین پارامترهای غیرفعال - مقاومت، اندوکتانس، خازن استفاده می شوند. به شما امکان می دهد فرکانس و انحراف آن، فاصله زمانی و تعداد پالس ها را اندازه گیری کنید.