Импульсные измерительные генераторы с автокоррекцией мощности : развитие теории, исследования и разработка

• Автор: Орлов, Алексей Вениаминович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень использованных сокращений

Введение
Глава 1. Анализ и обоснование методов решения задач построения измерительных генераторов заданной электрической мощности

1.1. Области применения измерительных генераторов заданной электрической мощности

1.2. Методы исследования свойств объектов живой и неживой природы

1.3. Измерительные преобразователи мощности с преобразованием и без преобразования входных сигналов

1.4. Модуляция сигналов в измерительных преобразователях мощности

1.5. Требования к измерительным генераторам заданной мощности

1.6. Постановка задачи исследования

Выводы по главе 1

Глава 2. Преобразователи информации для автономных ИГЗМ с импульсной обработкой сигналов
2.1. Энергетические показатели импульсных преобразователей информации
2.2. Синтез многофункционального преобразователя информации ИГЗМ на элементах логики
2.3. ИГЗМ с широтноимнульсным преобразователем информации
2.4. Анализ работы ключевого усилителя ИГЗМ при коротком замыкании в нагрузке
Выводы по главе 2
Глава 3. Формирователи импульсов постоянной энергии и мощности для ИГЗМ с импульсной обработкой сигналов
3.1. Анализ формирователя импульсов с накопительным конденсатором для ИГЗМ
3.2. Анализ экономичного формирователя двуполярных импульсов
постоянной мощности и энергии
Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальные исследования параметров и характеристик разработанных схем ИГЗМ
4.1. Исследование характеристик ИГЗМ с многофункциональным преобразователем информации
4.2. Исследование формирователя импульсов ИГЗМ с накопительным конденсатором
4.3. Исследование экономичного формирователя двуполярных импульсов постоянной мощности и энергии
Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы


В результате анализа экспериментальных и аналитически полученных зависимостей коэффициента модуляции от амплитуды модулирующего сигнала исследованного асинхронного адаптивного дельта-модулятора ИГЗМ установлено, что путем изменения управляющего напряжения смещения иупр электронным способом можно регулировать глубину модуляции, в диапазоне дБ и более. Проанализирована работа ИГЗМ с широтно-импульсной модуляцией импульсов воздействия на объект исследования. Показано, что для сохранения диагностической ценности получаемой информации и обеспечения наиболее экономичного режима следует выбирать мощность воздействия на уровне номинальной (0,1 - 1 мВт). Проведен анализ ключевого усилителя ИГЗМ в случае короткого замыкания (КЗ) в нагрузке. Третья глава посвящена исследованию разработанных схем формирователей импульсов для ИГЗМ, в которых для поддержания постоянства энергии и мощности воздействия на исследуемые объекты использованы емкостные методы. Рассматриваются метрологические характеристики и технические возможности предложенных схем. Проведено компьютерное и макетное моделирование отдельных функциональных узлов ИГЗМ. Получены количественные оценки погрешностей поддержания мощности и энергии импульсов на заданном уровне и погрешностей определения сопротивлений исследуемых объектов. Предложены способы по их уменьшению. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований разработанных схем многофункционального преобразователя ИГЗМ и формирователей импульсов для измерительных генераторов заданной мощности, подтверждающие правильность теоретических выводов и допущений, принятых при разработке соответствующих математических моделей. В заключении приводятся основные положения, выносимые на защиту, и выводы по работе. При построении измерительных устройств для наблюдения и контролирования физических параметров объектов живой и неживой природы непременным условием должно быть применение измерительных генераторов заданной мощности. Получение информации об интересующих параметрах осуществляется датчиками, электрические параметры которых зависят от значения измеряемой величины. Эта особенность датчиков причисляет их к числу параметрических (термо-, тепзо-, фоторезисторы и т. При включении в измерительные цепи параметрических датчиков будет иметь место нелинейность характеристики преобразования, т. Если электрическая мощность, рассеиваемая в параметрических датчиках, будет иметь постоянное значение, то будет убрана существенная составляющая нелинейности у амплитудной характеристики измерительной цепи с параметрическими датчиками []. При изучении внутреннего строения Земли, поиске месторождений полезных ископаемых и оценке мощности их запасов, по выявленным контурам границ для обоснования экономической рентабельности их разработки, применяют искусственно созданные электрические поля постоянных токов и токов низкой частоты [, , , 5]. Поэтому для повышения точности и достоверности получаемых результатов исследований также необходимо применение ИГЗМ. При измерении каких-либо параметров биоорганизмов, для обеспечения однозначности и воспроизводимости получаемых результатов, также необходимо применять генераторы заданной мощности [, , , , , , ]. В этом случае уровень вносимого внешнего возмущения не будет зависеть от индивидуальных свойств конкретного организма. В частности, использование ИГЗМ, при проведении миографии (исследование процессов сокращения мышц), реографии или импедансной плетизмофафии (неинвазный метод исследования общего или органного кровообращения), снятии электрокардиофаммы (кривая изменения биопотенциала сердца человека), увеличивает достоверность получаемых результатов []. Мощность электрического тока. В электрической цепи мощность Р представляет собой энергию, потребляемую нагрузкой от источника в единицу времени. Р = (1. Т-период колебаний. Произведение р = ш - мгновенная мощность. При синусоидальных колебаниях выражение (1. Р = и1соь<р, (1. При переменном токе произвольной формы оценить мощность можно с помощью ряда Фурье [].