Элементы и устройства стабилизации мощности измерительных генераторов с колебательным контуром : развитие теории, исследования и разработка

• Автор: Юмагулов, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Бирск
• Количество страниц: 161 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ СТАБИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ.

1.1. Области применения измерительных генераторов стабильной электрической мощности

1.2. Краткий обзор методов исследования электрофизических параметров объектов.

1.3. Электрофизические исследования, основанные на использовании измерительных генераторов заданной мощности с автономным питанием

1.4. Классификация измерительных генераторов заданной мощности

1.5. Методы и способы стабилизации мощности измерительных генераторовЗЗ

1.6. Требования, предъявляемые к ИГЗМ.

1.7. Постановка задачи исследования.

Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ СТАБИЛИЗИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА НА РАССЕИВАЕМУЮ В НАГРУЗКЕ МОЩНОСТЬ
2.1. Условия физической реализуемости стабилизирующего действия колебательного контура на рассеиваемую в нагрузке мощность.
2.2. Исследование условий стабилизации рассеиваемой в нагрузке
мощности колебательным контуром.
2.3. Обратная связь в системе стабилизации мощности измерительного
генератора с помощью колебательного контура.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ МОЩНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С КОЛЕБАТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ.
3.1. Концептуальные вопросы обеспечения стабильности заданной мощности измерительных генераторов, построенных на базе цифровых элементов логики.
3.2. Разработка и исследование системы управления мощностью измерительного генератора с колебательным контуром на элементах цифровой логики
3.3. Условия обеспечения стабильной мощности ИГ с формирователем импульсов, заполненных затухающими колебаниями.
3.4. Разработка и исследование формирователя затухающих колебаний с
постоянной энергией и мощностью
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ РАЗРАБОТАННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.
4.1. Описание лабораторного стенда и методики проведения экспериментов
4.2. Исследование факторов, ухудшающих стабилизирующее действие колебательного контура на рассеиваемую в нагрузке мощность
4.3. Исследование параметров измерительного генератора с цепью обратной связи и с системой управления мощностью.
4.4. Исследование системы управления мощностью измерительных
генераторов с колебательным контуром и вопросы помехоустойчивости
Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вторая глава посвящена исследованию стабилизирующего действия колебательного контура на рассеиваемую в нагрузке мощность, в ходе которого было выяснено, что в относительно небольшом диапазоне изменения нагрузки колебательный контур можно использовать в качестве простого высокоэкономичного устройства контроля и измерения, обеспечивающего заданный энергетическим режим воздействия на объект исследования. Проведен анализ условий и выявления минимального количества параметров, влияющих на стабильность рассеиваемой мощности, который показал, что путем управления величиной сопротивления потерь контура и напряжения, подаваемого на вход колебательного контура, можно обеспечить постоянство рассеиваемой мощности в широком диапазоне изменения нагрузки. Разработана и исследована работа ИГЗМ с обратной связью. Получены количественные оценки погрешностей определения сопротивлений исследуемых объектов. Рассмотрена возможность технической реализации измерительных генераторов заданной мощности, в которых используется цифровой метод синтеза синусоидального напряжения с делителем частоты и накоплением фазы. Разработана и исследована система управления мощностью измерительного генератора с колебательным контуром и формирователем временных интервалов. Получены количественные оценки погрешностей поддержания мощности на заданном уровне и погрешностей определения сопротивлений исследуемых объектов. Проведен анализ условий обеспечения стабильной мощности и энергии измерительных генераторов с формирователем импульсов, заполненных затухающими колебаниями. Разработана и исследована схема формирователя затухающих колебаний с постоянной энергией и мощностью, для которой получены количественные оценки погрешностей поддержания мощности на заданном уровне. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований условий физической реализуемости стабилизирующего действия колебательного контура на рассеиваемую в нагрузке мощность, условий стабилизации рассеиваемой в нагрузке мощности колебательным контуром, возможности применения цепи обратной связи в системе стабилизации мощности измерительного генератора с помощью колебательного контура, формирователя временных интервалов, условий обеспечения стабильной мощности ИГ с формирователем импульсов, заполненных затухающими колебаниями и ИГ с формирователем импульсов, заполненных затухающими колебаниями, методов повышения стабильности поддержания заданной мощности и понижения погрешности измерения сопротивления ОИ, которые подтверждают правильность теоретических выводов и допущений, принятых при разработке соответствующих математических моделей. В заключении приводятся основные положения, выносимые на защиту, и выводы по работе. Необходимость получения более объективной информации во всех сферах человеческой деятельности наука, медицина, производство, армия, быт предъявляет к измерительным устройствам высокие требования точности и воспроизведения полученной информации, которые необходимо учитывать при проектировании и создании новых средств контроля, управления и измерения 7. В большинстве случаев оценку состояния того или иного объекта исследования осуществляют через электрофизические параметры, как наиболее удобные для измерения, передачи, сравнения и воспроизведения , . Общепринятые методы определения электрофизических параметров различных исследуемых объектов состоят в том, что в объект исследования вводится электрическая энергия в виде заданного значения тока или напряжения. В ряде случаев введение электрической энергии, например в биологические ткани, электрохимические ячейки, полупроводниковые элементы и другие энергозависимые объекты, представляющие обширную группу исследуемых объектов, приводит к изменению их термодинамического состояния, проявляющегося в изменении их формы, структуры, различных химических соединений и физических свойств в той или иной степени. В свою очередь, изменение электрофизических параметров, вызванное переходом исследуемого объекта из одного термодинамического состояния в другое, приводит к изменению величины протекающего через него тока или напряженности приложенного электрического поля и, соответственно, рассеиваемой в нем электрической энергии.