при той же высокой точности сможет быть выполнено в более короткое время.

В практике заводских измерений предпочитают пользоваться более простыми методами и сравнительно простыми приборами, обеспечивающими приемлемые точности измерения при достаточно высокой производительности. Это, конечно, не означает, что погрешность измерительного прибора может быть допущена произвольно большой. Установлено (1-19], что достаточная для практики достоверность измерения может быть обеспечена, если погрешность прибора в 3-5 раз меньше допустимой нормы на измеряемый параметр:

М2)>3-5, (1-11)

где j3i - допустимое отклонение, %; j32 -номинальная относительная погрешность прибора, %.

На некоторых заводах [1-18, 1-19] учитывают погрешность прибора и сдвигают допуски при разбраковке, создавая тем самым так называемые запасы погрешности. Так, например, если для разбраковки конденсаторов с отключением ±5% используется прибор класса точности 1,0, то устанавливается граница на приборе для годных изделий ±4%, а иногда ±3%, и конденсаторы, у которых отклонение емкости от номинала превышает эту условную границу, направляются в соседнюю до-пусковую группу, т. е. ± 10%.

Такая разбраковка вряд ли является оптимальной: большое количество изделий фактически более высокого класса точности попадает в смежную группу, так как сдвиг допуска производится на величину паспортной погрешности прибора, которая обычно является предельной, а не на величину истинной погрешности, определенной незадолго до использования прибора.

При автоматизированном производстве и хорошо контролируемой технологии, обеспечивающей при выпуске деталей данного класса точности узкие кривые распределения, соотношение 5: 1 является достаточным и сдвиг допусков не является целесообразным. Более того, при установлении корреляционной связи между параметрами кривой распределения и соотношением допусков появится возможность упразднения сдвига допусков и при меньших соотношениях. При этом будет допущено известное (очень малое) число деталей, формально не удовлетворяющих своему классу точности. Во всех случаях упразднение сдвига допусков упорядочит производство, удешевит продукцию и увеличит выход деталей более высоких классов точности.

При переходе к более высоким классам точности обеспечение соотношения (1-П) вызывает известные трудности, ибо уже при выпуске конденсаторов с отклонением ±0,1% необходима цеховая аппаратура с погрешностью на уровне современных метрологических установок. В настоящее время многие технические измерения проводятся на пределе современных достижений физики и техники и основные трудности при их проведении связаны с отсутствием образцовых приборов аналогичного назначения.

гпава вторая

ПРИБОРЫ С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ С и tg б 2-1. Основные методы и схемы

В первом издании [2-40] подробно изложены методы измерения С и tg6 конденсаторов, описаны конструкции и схемы приборов, используемых при проведении этих измерений. За время, прошедшее с момента выхода первого издания, получили значительное развитие автоматические приборы с цифровым отсчетом (ЦО) указанных параметров, появление которых явилось дальней#иим этапом в развитии техники однопараметриче-ских цифровых измерителей (2-7, 2-34]. Современные цифровые приборы обладают высоким быстродействием, обеспечивают измерение С и tg6 с высокой точностью и возможность передачи результатов измерения на любые цифровые устройства (ЦУ) и электронно-вычислительные машины (ЭВМ) для последующей обработки и хранения. В своем большинстве приборы с ЦО разработаны на основе автоматизации схем уравно вешивания (мостовых, компенсационных и т. п;). При этом во всех случаях измеряемый конденсатор находится под воздействием синусоидального напряжения той или- иной частоты. В последнее время наряду с такими моночастотными системайи начали применяться и измерители емкости на основе время-импульсных методов (ВИМ), при которых конденсатор находится под воздействием несинусоидального* напряжения [2-6, 2-13, 2-15, 2-19, 2-20, 2-43, 2-59, 2-62].

Основные схемы цифровых приборов (ЦП) достаточно многообразны и часто повторяют, известные схемные решения, используемые в ручных и автоматических аналоговых измерителях емкости [2-2, 2-5, 2-7, 2-16, 2-40]. Любой автоматический измеритель можно путем использования соответствующего преобразователя обратить в прибор с ЦО. Приборы с аналоговым уравновешиванием требуют преобразователей типа аналог-цифра; приборы с дискретным уравновешиванием нуждаются в преобразователях код-цифра. При этом одни схемы и системы уравновешивания могут приводить к приборам низкой точности невысокого быстродействия, другие - к более точным, но медленно работающим, третьи - к точным и быстродействующим приборам и т. д.

* Несмотря на то что комплексный метод исследования электрических цепей и понятие комплексное сопротивление связаны с теорией синусоидальных токов, тем не менее, как указывает В. Ю. Кнеллер [2-16], импеданс цепи и его составляющие могут быть измерены при любой форме энергетического воздействия.

Большой вклад в развитие цифровых приборов на основе мостовых схем (приборы: Р570, Р589 и др.) внесен нашими учеными под руководством доктора техн. наук Ф. Б. Грине-вича.

А. ПРИБОРЫ НА ОСНОВЕ ИМПУЛЬСНЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ

ЕМКОСТИ

; Методы измерения емкости при постоянном и импульсном * напряжениях широко описаны в литературе. Например, в [2-11, 2-18, 2-40] подробно рассмотрены так называемые коммутатор-

Рис. 2-1. Схемы приборов на основе ВИМ

/ - генератор синусоидальный колебаний; 2 - формирователь; S - схема совпадения; 4 - счетчик импульсов; 5 - цифровое от-счетное устройство; 5 7 -триггеры; 8 - пороговая схема; Р - усилитель: /О - источник Uo; и - ключевая схема; 12 - измерительная цень; /3 - сравнивающее устройство; /4 - схема сброса; -источник опорного напряжения 0.632 Va\ 16 - стабилизированный источник; П - одновибратор; /8 - пусковое устройство; 79 - измеритель F\ 2У - преобразователь интервала времени в цифру; 2/- генератор импульсов; 22 -цепь задержки; 25 -детектор уровня 100%; 24 - испытуемый контур; 25 - детектор уровня

4,3%; 26 - ограничитель

ные методы измерения емкости с источником постоянного напряжения, приведены схемы однократной и многократной коммутации, изложены основные способы измерения емкости при импульсном напряжении и методы фиксации напряжения при разряде и заряде. Последние известны как методы прямого преобразования измеряемого параметра в интервал времени [2-21, 2-35, 2-44, 2-46, 2-49]. Данные методы использованы в последние годы многими исследователями при конструировании универсальных измерителей напряжения, тока, частоты, времени, а также /?, L, С [2-28, 2-44].

Особенно плодотворно время-импульсные методы разрабатываются проф. В. М. Шляндиным и его сотрудниками [2-27, 2-35-2-39]. Блок-схема ЦП на основеш. методов