В книге излагаются основы общей теории аналоговых измерительных преобразователей, вопросы их согласования друг с другом, частотные и переходные характеристики. Рассматриваются основные виды модуляции и демодуляции в разомкнутых измерительных цепях, а также свойства замкнутых астатических и статических следящих измерительных устройств. Рассмотрены основные вопросы теории дискретных измерительных устройств, квантование по времени и уровню, кодирование, специфические погрешности разомкнутых время-импульсных и кодо-импульсных устройств. Приведены структурные схемы дискретных систем с обратной связью, и кратко сказано о методах их анализа. Уделено внимание вопросам терминологии и классификации. Книга предназначена для научных работников и инженеров, занимающихся разработкой методов электрических измерений, а также расчетом и конструированием электроизмерительной аппаратуры всех назначений. Она может служить учебным пособием для студентов приборостроительных специальностей, электротехнических вузов и факультетов. Предисловие ко второму изданию 3 Предисловие к первому изданию 4 Введение 6 Основные условные обозначения 9 Раздел первый ОСНОВЫ ТЕОРИИ АНАЛОГОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВ Глава первая. Основные представления и методы изучения измерительных преобразователей 13 1-1. Общие соображения . . - 1-2. Понятие об энергии. Основные ее формы 17 1-3. Обобщенные силы, действующие в системе 20 1-4. Различные формы понятия сопротивления 25 1-5. Метод электромеханических аналогий 31 1-6. Четные и нечетные эффекты и их связь с линейностью пре- образователей 41 Глава вторая. Уравнения измерительных преобразователей 44 2-1. Общие соображения - 2-2. Различные формы уравнений преобразователей 45 2-3. Соотношения взаимности и коэффициенты преобразования .... 53 2-4. Выбор обобщенных сил и координат 57 2-5. Уравнения основных типов электромеханических преобразо- вателей 60 2-6. Уравнения термоэлектрического преобразователя 70 Глава третья. Преобразователи, их технические параметры и классифика- ция 77 3-1. Общие соображения - 3-2. Коэффициенты преобразования 79 3-3. Сопротивления преобразователей 82 3-4. Чувствительность, порог чувствительности, точность, диапа- зоны преобразования, разрешающая способность 92 3-5. Структура измерительных цепей, классификация преобразова- телей и некоторых измерительных устройств 108 Глава четвертая. Условия получения от преобразователя оптимальной мощ- ности 115 4-1. Общие соображения - 4-2. Работа источника с конечным внутренним сопротивлением на на- грузку, присоединенную непосредственно 118 4-3. Работа преобразователя на нагрузку в режиме заданного напря- жения (заданной силы) 126 4-4. Работа преобразователя на нагрузку в режиме заданного тока (заданной скорости) 128 4-5. Работа преобразователя на нагрузку в режиме заданной мощности (заданного потока энергии) 130 4-6. Работа источника с конечным внутренним сопротивлением на нагрузку через промежуточный преобразователь 134 Глава пятая. Динамические свойства преобразователей. Уравнения движения 139 5-1. Общие соображения - 5-2. Исследование движения подвижной части электромеханических преобразователей с помощью метода аналогий 141 5-3. Последовательный колебательный контур под действием внешней синусоидальной э. д. с 142 5-4. Основные динамические параметры преобразователей, характеризующие затухание 147 5-5. Последовательный колебательный контур под действием внешней скачкообразно меняющейся э. д. с 152 5-6. Параллельный колебательный контур под действием внешней синусоидальной э. д. с 162 5-7. Инженерные критерии устойчивости равновесия системы и ее фазовый портрет 165 5-8. Фазовый портрет колебательной системы при отсутствии затухания 169 5-9. Фазовый портрет колебательной системы с затуханием 171 5-10. Фазовый портрет колебательной системы с отрицательным затуханием 173 5-11. Фазовый портрет системы при наличии сухого трения. Погрешность от трения 175 Глава шестая. Частотные характеристики преобразователей и измерительных устройств 179 6-1. Общие соображения - 6-2. Частотные характеристики и математические методы исследования систем 183 6-3. Различные способы представления частотных характеристик .. …… 191 6-4. Частотные характеристики колебательных систем. Работа преобразователя до резонанса 198 6-5. Частотные характеристики колебательных систем. Работа преобразователя в резонансе и за резонансом 209 6-6. Частотные характеристики вырождающихся колебательных си- стем. Дифференцирующие и интегрирующие свойства контура ………. 215 6-7. Частотные характеристики апериодических систем. Дифференцирующие и интегрирующие преобразователи 219 Глава седьмая. Переходные (временные) характеристики преобразователей и измерительных устройств 225 7-1. Общие соображения - 7-2. Переходные (временные) характеристики и математические методы исследования систем 228 7-3. Переходные характеристики колебательных систем 235 7-4. Переходные характеристики некоторых апериодических систем … 241 7-5. Взаимная связь между частотными и переходными характери- стиками .. 246 Глава восьмая. Методы коррекции преобразователей в измерительных цепях …… 251 8-1. Общие соображения - 8-2. Искажения процесса преобразования, приводящие к появлению погрешностей измерений ..... …... 252 8-3. Стабилизация чувствительности преобразователей при воздействии внешних факторов и вопросы температурной коррекции …………………………………………………………………………… 259 8-4. Основные методы коррекции нелинейностей измерительных преобразователей 264 8-5. Методы коррекции частотных характеристик 267 Глава девятая. Разомкнутые измерительные цепи 280 9-1. Общие соображения - 9-2. Параметры цепей из последовательно соединенных преобразователей 281 9-3. Модуляция синусоидально изменяющегося колебания 286 9-4. Модуляция последовательности импульсов 306 9-5. Основные методы демодуляции 315 9-6. О погрешностях разомкнутых измерительных цепей 332 Глава десятая. Астатические следящие измерительные устройства сравне- ния 339 10-1. Общие соображения - 10-2 Исследование динамических свойств систем при помощи замещающих типовых звеньев 345 10-3. Основные типовые замещающие звенья 347 10-4. Вспомогательные типовые звенья 352 10-5. Особенности входных измерительных цепей автоматических приборов сравнения 355 10-6.Чувствительность замкнутых автоматических цепей и уравнения движения 358 10-7.Погрешности измерительных следящих систем в установившемся режиме 365 10-8. Пути снижения погрешностей измерительных следящих систем в установившемся режиме и принципы коррекции 375 10-9. Устойчивость следящих измерительных устройств 380 10-10. Коррекция переходных характеристик астатических измерительных устройств 383 Глава одиннадцатая. Статические следящие измерительные устройства непосредственной оценки 389 11-1. Общие соображения - 11-2. Различные виды обратных связей в статических системах . . . ………….. 391 11-3. Основные свойства статических систем с частотно-независи- мыми обратными связями 395 11-4. Стабилизирующее действие отрицательной обратной связи и погрешности статических следящих систем 405 Раздел второй ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ДИСКРЕТНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВ Глава двенадцатая. Аналого-дискретное преобразование и связанные с ним методические погрешности 414 12-1. Общие соображения - 12-2. Квантование и кодо-импульсная модуляция (КИМ) 416 12-3. Частота квантования и погрешность от квантования по времени в телеизмерительных устройствах с восстановлением не- - прерывной функции на выходе 423 12-4. Частота квантования и погрешности от квантования по времени в устройствах с цифровым выходом 434 12-5. Шаг квантования и погрешности от квантования по уровню …………… 443 Глава тринадцатая. Кодирование и коды. Принципы действия и класси фикация кодирующих преобразователей 447 13-1. Общие соображения - 13-2. Основные определения и структурные характеристики кодов 449 13-3. Кодирование чисел. Особенности двоичных кодов 452 13-4. Основные принципы действия и классификация кодирующих (аналого-цифровых) преобразователей 469 13-5. Кодирующие преобразователи с обратными связями и дискретные следящие системы 484 Глава четырнадцатая. Составляющие основной погрешности, характерные для время-импульсных и кодо-импульсных преобразователей и измерительных устройств 495 14-1. Общие соображения - 14-2. Погрешности, характерные для время-импульсных преобразователей 497 14-3. Погрешности, характерные для кодо-импульсных преобразователей 518 14-4. Особенности методов оценки погрешностей Измерительных информационных устройств и систем централизованного контроля 529 Литература 535