OZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY VA ORTA MAXSUS TALIM VAZIRLIGI
ORTÀ MÀÕSUS, KÀSB-HUNÀR TÀLIMI MÀRKÀZI
P. ISMATULLAYEV, SH. QODIROVÀ, G. GOZIYEV
ELEKTR OLCHASH
ASBOBLARINI ROSTLASH VA
TAMIRLASH
Kasb-hunar kollejlari uchun oquv qollanma
I-QISM
«ELEKTR OLCHASHLAR VA
OLCHASH ASBOBLARI»
«SHARQ» NÀSHRIYOT-MÀTBÀÀ ÀKSIYÀDORLIK
KOMPÀNIYÀSI BOSH TÀHRIRIYÀTI
TOSHKENT 2007
2
Ozbekiston Respublikasi oliy va orta maxsus talim vazirli-
gining oliy va orta maxsus, kasb-hunar talimi ilmiy-metodik
birlashmalari faoliyatini muvofiqlashtiruvchi kengashi tomonidan
nashrga tavsiya etilgan.
T a q r i z ch i l a r :
TDTU «Metrologiya, standartlashtirish va sertifikatlashtirish»
kafedrasining professori, t. f. d. R. K. Azimov.
Mirzo Ulugbek nomli Informatika kasb-hunar kolleji maxsus fanlar
boyicha oliy toifali oqituvchisi T. X. Ulmasov.
P. R. Ismatullayev va boshq.
Elektr olchashlar va olchash asboblari. Kasb-hunar kollejlari
uchun oquv qollanma./ P.R. Ismatullayev, Sh.A. Qodirova,
G. Goziyev. T.: «SHARQ», 2007. 96 bet.
Ushbu oquv qollanma tayanch oliy oquv yurti (TDTU) ning «Metrologiya,
standartlashtirish va sertifikatlashtirish» kafedrasi professor-oqituvchilari tomonidan
tayyorlangan bolib, unda «Elektr olchash asboblarini rostlash va tamirlash» fani
boyicha «Elektr olchashlar va asboblar» hamda ularning maqsad va vazifalari,
ularga oid asosiy tushuncha va atamalar, olchash usullari va asboblari, ularning
ishlash prinsiplari sodda va ravon yozilgan bolib, asosan kasb-hunar kollejlarining
«Avtomatika vositalari jihozlariga xizmat korsatish va ishlatish» (kod3521802)
mutaxassisligi talabalari uchun moljallangan.
Qollanmadan bakalavriyat talabalari hamda shu sohada ishlab chiqarishda
faoliyat korsatadigan mutaõassislar ham foydalanishlari mumkin.
© «Sharq» nashriyot-matbaa aksiyadorlik
kompaniyasi Bosh tahririyati, 2007-y.
ISBN 978-9943-00-178-7
3
SOZBOSHI
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» fani boyicha oquv
qollanmada hayotimizning barcha jabhalarida, xalq xojaligining,
sanoatning, ilmiy izlanishlarning barcha tarmoqlari uchun ota zarur
bolgan olchash haqidagi asosiy tushunchalar, tariflar, olchov va
kattaliklar, har xil olchash vositalari va ular yordamida har xil
kattaliklar (elektrik, noelektrik, elektr zanjirlarining parametrlari, tex-
nologik parametrlar va h. k) ni olchash, elektr hodisalarini, vaqt
boyicha ozgaruvchan signallarni tekshirish, kuzatish, olchash
xatoliklari, olchash natijalarini qayta ishlash, ularni ehtimoliy
baholanishi kabi masalalari xususida yetarli va zarur malumotlar
keltirilgan.
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» fani uzoq tarixga ega
bolishi bilan bir qatorda, ilmiy nuqtayi nazardan xalq xojaligining
barcha tarmoqlariga xos bolgan va ayniqsa, Orta maxsus talim
yonalishi boyicha tayyorlanadigan mutaxassislar uchun muhim
hamda doimo va uzluksiz tarzda rivojlanishda boluvchi fanlar qatoriga
kiradi.
Mazkur oquv qollanma respublikamizdagi talim, fan, texnika
va iqtisoddagi rivojlanish, ozgarish hamda ilmiy izlanishlarni hisobga
olgan holda yaratildi. Respublikamiz juda boy ilmiy, madaniy va
marifiy merosga ega. Ushbu meros Garb falsafasining, ilm-fanning
shakllanishida, buyuk olimlarning va allomalarning muvaffaqiyat
qozonishlarida munosib orin egallagan. Bundan tashqari respubli-
kamiz «Buyuk ipak yoli» asosiy tomirida joylashganligi va yirik savdo
markazlariga ega bolganligi sababli xalqaro ilmiy, iqtisodiy
munosabatlarning rivojlanishida alohida ahamiyat kasb etgan.
Vatanimizda ilmni shakllantirgan buyuk allomalarning hozirda ham
ahamiyatli kashfiyotlari va ilmiy yutuqlari jahon fanlari taraqqiyotida
munosib orin egallagan. Garbda Alfraganus nomi bilan tanilgan
Ahmad Fargoniyning Nil daryosining sathini olchash uchun moljal-
4
langan «Miqyosi Nil» qurilmasi, mashhur Ulugbekning oddiy va
sodda olchash asboblari bilan ota yuqori aniqlikda tuzilgan
«Yulduzlar jadvali», qomusiy olim Abu Rayhon Beruniyning moddalar
tarkibini aniqlash borasidagi ulkan yutuqlari va hokazolar (ularni
sanab tugatishimiz mushkul) shular jumlasidandir.
Malumki, respublikamizda keyingi paytlarda tub ozgarishlar,
tub iqtisodiy islohotlar roy berayaptiki, bular ichida, ayniqsa
«raqobatbardosh mahsulotlarni ishlab chiqarishni taminlash» masalasi
ustuvor hisoblanadi. Bu esa, oz navbatida, muhandis-texnik xodim-
larga va umuman texnika sohasi boyicha mutaxassislarga ota
murakkab masuliyat yuklaydi. Bugungi kun muhandislari, ilmiy-
texnik xodimlari yangi texnika va texnologiyadan foydalanishga, tex-
nologik jarayonlarni avtomatlashtirish, boshqarish va ularni komp-
leks yechishga, ishlab chiqarish rezervlarini aniqlash va jadallashti-
rishga qodir bolishlari kerak. Bular esa, olchash nazariyasidan,
olchash vositalari, olchash usullari va ular yordamida har xil
kattaliklarni olchash, olchash natijalarini qayta ishlash va h. k. qator
masalalar boyicha yetarli bilim va malakaga ega bolishlarini taqozo
etadi.
5
I. «ELEKTR OLCHASHLAR VA OLCHASH
ASBOBLARI» FANI BOYICHA ASOSIY MALUMOTLAR
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» fan sifatida olchashlar,
olchash usullari, olchash vositalari va ular yordamida har xil
kattaliklarni olchash, olchash xatoliklari hamda ularga bogliq va
tegishli bolgan masalalarni oz doirasiga oladi.
Inson aql-idroki, zakovati bilan organayotgan, shakllantirayot-
gan hamda rivojlantirgan qaysi fanni, uning yonalishini olmaylik,
albatta, olchashlarga, ularning usullariga, ozaro boglanishlariga duch
kelamiz. Bu olchash usullari va vositalari yordamida har xil
kattaliklarni olchash va ularga bogliq masalalarni mukammal
organish orqaligina amalga oshiriladi. Shu sababdan, hozirgi qaysi
bir fan, ilmiy yonalish, u xoh tabiiy, xoh ijtimoiy bolmasin, albatta
u yoki bu darajada olchash bilan bogliq. Inson qoli yetgan, faoliyati
doirasiga kirgan, ammo olchashlar va ularning vositalari yordamisiz
organilgan, izlangan hamda kozlangan maqsadlarga erishish mumkin
bolgan bironta yonalish yoq. Shuning uchun ham elektr olchashlar
asoslarini bilish, uni oz mutaxassisligi doirasida tushunish va amaliy
qollash «Orta maxsus talim» yonalishlari boyicha kollej bitiruv-
chilari uchun muhim omillardan biri bolib hisoblanadi.
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» fani texnika sohasi
yonalishidagi mutaxassislar tayyorlashda otilishi lozim bolgan
fanlardan hisoblanadi. Orta maxsus talim doirasidan kelib chiqib,
ushbu fan talabalarda elektr olchashlar va olchash asboblari boyicha
zarur va yetarli bolgan asosiy tushunchalarni shakllantiradi.
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» fanini organishdan
maqsad: talabalarda har xil turdagi kattaliklar, parametrlar, modda,
materiallarning xarakteristikalari, texnologik jarayonlar, fizikaviy
hodisalar boyicha axborot hosil qilish va shu maqsadda ishlatiladigan
korsatuvchi analog, raqamli va qayd qiluvchi (yozib oluvchi) olchash
vositalari, ozgartkichlarning ishlash prinsiplari hamda ularni amal-
da qollash borasida yetarli bilim va malakalarni hosil qilishdir.
6
Asosiy vazifasi esa kollej talabalarini uzluksiz talim tizimida
«Elektr olchashlar va olchash asboblari» boyicha tayyorlashdan
kelib chiqqan holda ularni maxsus fanlar va shu bilan bir qatorda
boshqa umumtalim fanlarini ham toliq organishga undaydi.
Ushbu fanni organish natijasida talabalar:
olchash haqidagi tushuncha, tariflar, elektr olchash usulla-
ri, har xil parametrlar, kattaliklarni bilishi;
elektr olchash vositalari, ularning ishlash prinsiplari xarakte-
ristikalarini bilishi;
elektrik, magnit, noelektrik va h. k kattaliklar boyicha axborot
olish, vaqt boyicha ozgaruvchan kattaliklarni qayd qilish (yozib
olish) usullarini bilishi;
elektr olchash vositalarini amalda qollay bilishi;
olchash natijalarini baholay bilishi muhim hisoblanadi.
Hozirgi kunda, ayniqsa, ishlab chiqarishni boshqarishda, fan va
texnikaning rivojlanishida, jahon andozalariga mos keluvchi mahsu-
lotlarni ishlab chiqishda, uning raqobatbardoshligini taminlashda
ota muhim masalalardan biri sanaladi.
1. «ELEKTR OLCHASHLAR VA OLCHASH ASBOBLARI»
FANINING RIVOJLANISH TARIXI
Fan va texnikaning rivoji hamma vaqt olchashlar bilan cham-
barchas bogliq bolib, ozining rivojlanish tarixiga ega.
XX asrning ikkinchi yarmida xalq xojaligining barcha sohalaridagi
ilm-fan, madaniyatning gurkirab rivojlanishi bejiz ilmiy-texnikaviy
inqilob deb atalmagan. Ilgor ilmiy yutuqlar fanga, bizning kundalik
hayotimizga kirib kelib, shu darajada odatiy bolib qolganki, kopincha
biz ularga etibor bermaymiz yoki sezmaymiz.
Olchashlar haqidagi fanning tarixi minglab yillarni tashkil etadi.
Olchashlarga bolgan ehtiyoj qadim zamonlarda yuzaga kelgan. Inson
kundalik hayotida har xil kattaliklarni: masofalarni, yer maydon-
larining yuzalarini, jismlarning olchamlarini va massalarini, vaqtni
va h. k.ni, bu jarayonlarning yuzaga kelish sabablarini, manbalarini
bilmasdan, ozining sezgisi va tajribasi asosida olchay boshlagan.
Eng qadimgi olchov birliklari antropometrik, yani insonning
muayyan azolariga muvofiqlikka yoki moyillikka asoslangan holda
kelib chiqqan olchov birliklari hisoblanadi. Masalan: ladon bosh
barmoqni hisobga olmaganda qolgan torttasining kengligi, fut
7
oyoq tagining uzunligi, pyad yozilgan va korsatkich barmoqlar
orasidagi masofa, qarich, quloch, qadam va hokazolar.
Asrlar ota bizga yetib kelgan bazi olchov birliklari hozirda ham
ishlatiladi. Masalan, qadimgi «janubisharqda» «loviya doni»,
«noxotcha» manosini bildirgan, turli qimmatbaho toshlarning
olchov birligi sifatida ishlatilgan karat, dorishunoslikda ogirlik
birligi qilib qollanilayotgan, ingliz, fransuz, lotin va ispan tillarida
«bugdoy doni» manosini bildiruvchi gran va hokazolar.
Bazi bir tabiiy olchovlar ham uzoq otmishga ega. Ularning
dastlabkilaridan biri, hamma yerda ishlatiladigan vaqt olchovlaridir.
Munajjimlarning kop yillik kuzatishlari natijasida qadimgi Vavilonda
vaqt birligi sifatida yil, oy, soat tushunchalari ishlatilgan. Keyinchalik
Yerning oz oqi atrofida tola aylanishiga ketgan vaqtning 1/86400
qismi sekund nomini olgan. Qadimgi vavilonliklar bizning eramiz-
gacha bolgan II asrdayoq vaqtni Minalarda olchashgan. Mina
taxminan ikki astronomik soat vaqt oraligiga teng bolib, bu vaqt
mobaynida Vavilonda rasm bolgan suv soatidan massasi taxminan
500 grammga teng bolgan «mina suv» oqib ketgan. Keyinchalik
mina ozgarib, biz organib qolgan minutga aylandi.
Vaqt otishi bilan suv soatlari oz ornini qum soatlariga, ular
ham vaqti kelib ornini mayatnikli mexanizmlarga boshatib berdi.
Umrining deyarli 40 yilini mayatnikli soatlar yasashga, ularni
takomillashtirishga bagishlagan Guygens 1664-yil shunday deb
yozgan edi: «... men soatlarni sozlashning oson va qulay usulini
topdim. Bundan tashqari, hamma davr uchun orinli hamda doimiy
bolgan uzunlik olchoviga mutlaqo turgun aniqlash kiritdimki, bu
men uchun eng bebaho bolgan kashfiyotim tufayli topildi». Bu yerda
gap tekis va bir xilda tebranuvchi matematik mayatnik togrisida
ketayapti. Kichik tebranishlar uchun tebranish davri
,
2
l
g
T
=
p
bu yerda: l mayatnik uzunligi; g erkin tushish tezlanishi.
Yuqoridagi formula negizida 1824-yili Angliyada uzunlik birligi yard
qonuni qabul qilingan.
Malum bir olchashga bolgan ehtiyoj kishida ong shakllana
boshlagan tosh asrlaridayoq paydo bolgan edi va insoniyat taraqqiyo-
tining ilk davrlaridayoq «moddiy» olchashlar va olchov birliklarining
katta ahamiyatini tushunib bilganlar.
8
Fan va texnikaning rivojlanishi har xil fizik kattaliklarning olchamlarini
muayyan olchovlarga qiyoslab kiritishni taqozo eta boshladi.
Ishlab chiqarish munosabatlarining rivojlanishi olchash vositalari
va usullarini mukammallashtirishni talab eta boshladi. Bu borada
erishilgan texnika yutuqlarining uchta asosiy bosqichini ajratib
korsatish mumkin:
ishlab chiqarish jarayonida qatnashadigan va stanoklarga
biriktirilgan olchash vositalarining yaratilishini talab qiluvchi
texnologik bosqich (manifaktura va mashina ishlab chiqarishning
yuzaga kelishi);
ishlab chiqarish jarayonlarini tezlashtirish sharoitida foydala-
nilayotgan olchash vositalarining aniqligi, ishonchliligi va unum-
dorligini keskin oshirishni talab qiluvchi energetik bosqich (bug
energiyasini ishlatish, ichki yonuv dvigatellarining yuzaga kelishi,
elektr energiyasini ishlab chiqarish va ishlatish);
zamonaviy fan yutuqlarining barchasini olchash vositalari-
ning tarkibiga kiritishni talab qilgan ilmiy-texnika inqilobi (fanni
ishlab chiqarish bilan boglash va uni bevosita ishlab chiqaruvchi
kuchga aylantirish) bosqichi. Bu bosqichning alohida xususiyatlaridan
biri obyektlar va jarayonlar holatini muayyan parametrlar yordamida
umumiy baholovchi olchash tizimlarini yaratish bolib, olingan
natijalardan bevosita texnik tizimlarni avtomatik boshqarishda
foydalanishdan iboratdir.
Amaliyot juda keng kolamdagi fizik kattaliklar qiymatini juda
tez (sekundning milliarddan bir ulushlarida), yuqori aniqlikda (xatolik
olchanayotgan qiymatning 10% dan kichik) va nafaqat inson sezgi
organlari togri ilgay olmaydigan, balki hayot uchun sharoit
bolmagan holatlarda ham aniqlashni talab qiladi.
Hozirgi kunda fan va texnikaning rivojlanishi tufayli ilgari olchab
bolmaydi, deb hisoblangan kattaliklarni olchash va baholash imkoni
yaratilmoqda. Masalan, Sankt-Peterburg aloqa instituti olimlari hidni
olchash borasida birmuncha yutuqlarni qolga kiritganlar. Bu xususda
italiyalik buyuk olim Galileo Galileyning quyidagi sozlarini eslab
otish orinli boladi: «Olchash mumkin bolganini olchang, mumkin
bolmaganiga esa imkon yarating».
Har xil kattaliklarni, masalan kondensatorning elektr sigimi,
nurlanish oqimi, erigan metallning temperaturasi, atomning magnit
maydon kuchlanganligi va hokazolarni maxsus texnik vositalar
olchash ozgartkichlari, asboblari va tizimlaridan foydalanmasdan
olchashni amalga oshirib bolmaydi. Bularning hammasi ongimizga,
9
hayotimizga shunchalik singib ketganki, aksariyat hollarda biz ularning
atrofimizda mavjud ekanligini sezmaymiz. Hamma joyda: ishlab
chiqarishda, ilmiy laboratoriyalarda, uy-rozgorda, dalada, kasal-
xonada, avtomobilda va h. k. da ular bizning begaraz va tengsiz
yordamchilarimizdir.
Shu boisdan, tola ishonch bilan aytish mumkinki, olchash inson
ongli hayotining asosini tashkil etadi. Bu borada koplab olimlar
olchash texnikasining rivojiga munosib hissa qoshganlar. Ular ichida
birinchi navbatda Ahmad Fargoniy, Abu Nasr Farobiy, Abu Rayhon
Beruniy, Ulugbek, Mixail Lomonosov, Dmitriy Mendeleyev va
boshqalarni alohida korsatib otish orinli boladi. Ahmad
Fargoniyning «Miqyosi Nil», yani Nil daryosining sathini tutash
idishlar qonuniyati asosida olchash va uning natijasiga kora yilning
yogingarchiligi va uning ekin hosiliga tasiri togrisidagi malumotlari,
Ulugbekning «Zich jadvallari»da keltirgan, hozirgi kunlarda eng
zamonaviy olchash qurilmalarida olingan natijalardan juda oz tafovut
qiluvchi malumotlari alohida tahsinga sazovordir. Bundan tashqari,
Farobiyning astronomik kuzatishlar va olchashlar uchun maxsus
asbob usturlob yasash sirlari xususidagi qimmatli malumotlari
juda katta ham ilmiy, ham falsafiy ahamiyatga egadir.
Olchash texnikasi ehtimollar nazariyasi, boshqarish nazariyasi
va boshqa ilmiy yonalishlar bilan birgalikda axborotli olchash, yani
ozida asosiy axborot olish imkonini beradigan vositalarni jamlagan
(olchash, nazorat qilish, hisoblash, tashhis, umumlashtirish va
tasvirlarni aniqlash), elektr olchashlar texnikasining rivojiga asos
boldi. Qoyilgan muammolarning, ularni yechish usullari va olingan
natijalarning har xilligidan qati nazar, axborot olish mobaynida asosiy
olchash, qayta ishlash, qabul qilish va biror jarayon yoki manba
haqidagi malumotni tasavvur qilish amallarini bajarish kozda tutiladi.
Bugungi kunda ham olimlarimiz olchash nazariyasi, elektr
olchashlar va olchash asboblari, va umuman olchash texnikasi rivoji
ustida tinimsiz ilmiy izlanishlar olib borishmoqda.
2. ELEKTR OLCHASHLARGA OID ASOSIY
TARIFLAR VA TUSHUNCHALAR
Metrologiya olchash haqidagi fandir, olchash usullari va
vositalari yordamida yagona olchashni hamda uni talab etilgan
aniqlikda taminlash yollarini orgatadigan fandir.
10
Yagona olchashni taminlash olchashning shunday holatiki, unda
olchash natijalari qonunlashtirilgan birliklarda ifoda etilishi, olchash
xatoliklari berilgan ehtimollikda aniq bolishi kerak. Yagona (tanho)
olchash olchash vositalarining asosiy metrologik xarakteristikalari
va olchash usullarining bir xilligi bilan, yagona etalon va olchovlar
bilan hamda olchash axborotini hattoki bir xil shaklda tavsiya etilishi
bilan taminlanadi.
Olchash deb, shunday solishtirish, anglash, aniqlash jarayoniga
aytiladiki, unda olchanadigan kattalik fizik eksperiment yordamida,
xuddi shu turdagi, birlik sifatida qabul qilingan qiymati bilan ozaro
solishtiriladi.
Bu tarifdan shunday xulosaga kelish mumkin: birinchidan, olchash
bu har xil kattaliklar togrisida axborot olishdir; ikkinchidan, bu fizik
eksperimentdir; uchinchidan olchash jarayonida olchanadigan kattalik
olchov birligining ishlatilishidir. Demak, olchashdan maqsad
olchanadigan kattalik bilan uning olchov birligi sifatida qabul qilingan
miqdori orasidagi nisbatni (tafovutni) topishdir. Yani, olchash jarayonida
olchashdan kozda tutiladigan maqsad, yani izlanuvchi kattalik bu
shunday asosiy kattalikki, uni aniqlash butun izlanishning, tekshirishning
vazifasi, maqsadi hisoblanadi va olchash obyekti ishtirok etadi. Olchash
obyekti (olchanadigan kattalik) shunday yordamchi kattalikki, uning
yordamida asosiy izlanuvchi kattalik aniqlanadi, yoki bu shunday qurilmaki,
uning yordamida olchanadigan kattalik solishtiriladi.
Shunday qilib, uchta tushunchani bir-biridan ajrata bilish kerak:
olchash, olchash jarayoni va olchash usuli.
Olchash bu umuman har xil kattaliklar togrisida axborot
olish, ozgartirish demakdir. Bundan maqsad izlanayotgan kattalikning
son qiymatini qollash, ishlatish uchun qulay shaklda aniqlashdir.
Olchash jarayoni bu solishtirish eksperimentini otkazish
jarayonidir (solishtirish qanday usulda bolmasin).
Olchash usuli esa bu fizik eksperimentning aniq malum
tuzilma, olchash vositalari va eksperiment otkazishning aniq yoli,
algoritmi yordamida bajarilishi, amalga oshirilishi usulidir.
Olchash, odatda, olchashdan kozlangan maqsadni (izlanayot-
gan kattalikni) aniqlashdan boshlanadi, keyin esa shu kattalikning
xarakterini tahlil qilish asosida bevosita olchash obyekti (olcha-
nadigan kattalik) aniqlanadi. Olchash jarayoni yordamida esa shu
olchash obyekti togrisida axborot olinadi va nihoyat, bazi
matematik qayta ishlash yoli bilan olchash maqsadi haqida yoki
izlanayotgan kattalik haqida axborot (olchash natijasi) olinadi.
11
Olchash natijasi olchanayotgan kattalikning son qiymatini
olchash birligiga kopaytmasi tariqasida ifodalanadi:
X = n [x],
bu yerda: X olchanadigan kattalik; n olchanayotgan kattalik-
ning qabul qilingan olchov birligidagi son qiymati; [x] olchov
birligi.
Olchash jarayonining avtomatlashtirilishi munosabati bilan
olchash natijalari togridan togri elektron hisoblash mashinalariga
yoki avtomatik boshqarish sistemalariga berilishi mumkin. Shuning
uchun keyingi paytlarda, ayniqsa, texnika, kibernetika sohasida
olchash haqidagi tushuncha quyidagicha tariflanadi.
Olchash bu izlanayotgan kattalik haqidagi axborotni qabul qilish
va ozgartirish jarayonidir. Bundan kozda tutilgan maqsad shu
olchanayotgan kattalikni ishlatish, ozgartirish, uzatish yoki qayta
ishlash uchun qulay shakldagi ifodasini ishlab chiqishdir.
Olchash fan va texnikaning qaysi sohasida ishlatilishiga qarab, u
aniq nomi bilan yuritiladi: elektrik, mexanik, issiqlik, akustik va h. k.
Elektr olchashlar deganda hamma elektrik va magnit kattalik-
larni, elektr zanjirlarining parametrlarini va har xil noelektrik
kattaliklarni olchash tushuniladi.
Elektrik olchashlarning afzalliklariga quyidagilar kiradi: masofa-
dan va markazlashtirilgan olchashlarni olib borish imkoniyatiga
egaligi. Bundan tashqari elektrik olchashlar yordamida bir vaqtning
ozida har xil xarakterdagi kattaliklarni olchash mumkinligi, olchash
apparaturasining kam inersionligi; olchashning juda keng chastota
diapazonida olib borilishi; avtomatik rostlash va boshqarish siste-
malaridagi bazi masalalarni kompleks ravishda yechishning qulayligi
va nihoyat, olchash natijalarida avtomatik ravishda har xil matema-
tik operatsiyalar otkazish imkoniyatining mavjudligidir.
II. FIZIK KATTALIKLAR
Atrofimizdagi hayot uzluksiz tarzda kechadigan muayyan jarayonlar,
voqealar, hodisalarga nihoyatda boy bolib, ularni aksariyat holda
sezmaymiz yoki etiborga olmaymiz. Chetdan qaraganda ularning
orasidagi bogliqlik yoki uzluksizlik bilinmasligi ham mumkin. Yuqorida
aytilgan hodisalar, xossalar, jarayonlar qanchalik kop va xilma-xil
12
bolmasin, ularda shunday umumiylik borki, bu umumiylik bir xilda
tavsif bilan tushuntiriladi. Bu sifat va miqdor tavsiflari.
Sifat tavsifi olingan kattalikning mohiyatini, mazmunini ifoda-
laydigan tavsif hisoblanadi. Masalan, biror obyektning olchamlarini,
uzun qisqaligini, yuqori-pastligini, ogir yoki yengil ekanligini
tushunish mumkin. Mana shular kattalikning sifat tavsifi hisoblanadi.
Endi olingan obyektlarda biror-bir kattalikning kop yoki kam
«mujassamlashtirilganligi» esa uning miqdor tavsifi boladi.
Fizik kattalik bu sifat tomonidan kopgina fizik obyektlarga (fizik
tizimlarga, ularning holatlariga va ularda otayotgan jarayonlarga)
nisbatan umumiy, miqdor tomonidan esa har bir obyekt uchun xususiy
bolgan xossa. Bu yerda miqdor tomonidan xususiylik deganda, bi-
ror obyektning xossasi ikkinchi obyektga nisbatan malum darajada
kattaroq yoki kichikroq deb tushunish kerak.
Fizik kattalikning olchami ayrim obyekt, tizim, hodisa yoki
jarayonga tegishli bolgan fizik kattalikning miqdoridir.
Fizik kattalikning qiymati deganda qabul qilingan birliklarning
malum bir soni bilan fizik kattalikning qiymatini baholash tushuniladi.
Fizik kattalikning chinakam (asli) qiymati bu obyektga te-
gishli xossalarning sifat va miqdoriy tomonlarini tola ifoda qiladigan
fizik kattalikning qiymatidir.
Fizik kattalikning haqiqiy qiymati tajriba orqali topilib, qiymatga juda
yaqin bolgan va uning ornida qollaniladigan fizik kattalikning qiymatidir.
Fizik kattalikning tizimi deganda ozaro munosabatda bolgan
kattalikning toplami tushuniladi va u asosiy va hosilaviy fizik katta-
liklarga bolinadi. Asosiy fizik kattalik tizimga kiradigan va shart
boyicha tizimning boshqa kattaliklariga nisbatan mustaqil ravishda
qabul qilib olingan fizik kattalik. Masalan, uzunlik l, massa m, vaqt
t asosiy kattaliklardandir.
Hosilaviy fizik kattalik tizimga kiradigan va tizimning kattalikla-
ri orqali tariflanadigan fizik kattalikdir.
Fizik kattalikning olchamliligi deb, kattalikning tizimdagi asosiy
kattaliklar bilan bogliqligini korsatadigan va proporsional koeffitsienti
1 ga teng bolgan ifodaga aytiladi.
1. FIZIK KATTALIKNING BIRLIKLARI
Fizik kattalikning birligi tarif boyicha son qiymati 1 ga barobar
qilingan kattalik bolib, bu atama kopaytiruvchi bolib, fizik
kattalikning qiymatiga kiradigan birlik uchun ham ishlatiladi.
13
Qandaydir kattalikning birliklari oz olchamlari bilan ajralishlari
mumkin. Masalan, har xil olchamga ega bolgan uzunlik birliklari:
1 fut = 0,3048 m, 1 dyuym = 25,410
-3
m.
Fizik kattalikning asosiy, hosilaviy birligi, kogerent hosilaviy birligi,
ulushiy birligi, karrali birligi ishlatiladi.
Fizik kattalikning asosiy birligi bu birliklar tizimi tuzilganda
ixtiyoriy ravishda tanlangan asosiy fizik kattalikning birligidir. Misol:
metr, kilogramm, sekund, amper va h. k.
Berilgan birliklar tizimining birliklaridan tuzilgan, tariflovchi
tenglama orqali keltirib chiqariluvchi hosilaviy birliklar bor. Misol:
1 m/s tezlik birligi, 1 N = 1 kgm/s
2
kuch birligi va h. k.
Tizimli yoki tizimdan tashqari bolgan birlikdan butun son marta
kichikroq bolgan birlik ulushiy birlik boladi.
Tizimli yoki tizimdan tashqari bolgan birlikdan butun son marta
kattaroq bolgan birlik karrali birlik hisoblanadi. Misol, kilometr
(1000 m) , kilovatt (10
3
W) va h. k.
2. XALQARO BIRLIKLAR TIZIMI
1960-yili olchov va ogirliklarning XI Bosh konferensiyasi Xalqaro
birliklar tizimini qabul qilgan bolib, buni SI (SISystem
International) xalqaro birliklar tizimi deb yuritiladi. Keyingi Bosh
konferensiyalarda SI tizimiga bir qator ozgartirishlar kiritilgan bolib,
hozirgi holati va birliklarga qoshimcha va kopaytirgichlar haqidagi
malumotlar 1- va 2-jadvallarda keltirilgan.
3. BIRLIKLARNI VA OLCHAMLARNI BELGILASH
HAMDA YOZISH QOIDALARI
Kattaliklarning birliklarini belgilash va yozish borasida standartlar
asosida meyorlangan tartib va qoidalar mavjud.
1-jadval
T.r. Kattalikning nomi Îlchamligi
Birlikning
nomi
Õalqaro
belgilar
Ilova
1.
Uzunlik
L
metr
m
2.
Massa
M
kilogramm
kg
3.
Vaqt
T
sekund
s
14
davomi
T.r. Kattalikning nomi Îlchamligi
Birlikning
nomi
Õalqaro
belgilar
Ilova
4.
Elektr tokining
kuchi
I
Àmper
À
5.
Temperatura
q
Kelvin
K
6.
Modda miqdori
V
mol
mol
7.
Yoruglik kuchi
J
kandela
cd
8.
Yassi burchak
I
radian
rad
keyin
9.
Fazoviy burchak
I
steradian
sr
kiritilgan
2-jadval
SI BIRLIKLARIGA KOPAYTUVCHI VA QOSHIMCHALAR
Qoshimcha
Kelib chiqishi
Belgilanishi
Kopaytuvchi
Nomi
Manosi
Tili Õalqaro Ruscha
1000000000000000000=10
18
eksa 6 marta ming grekcha
E
Ý
1000000000000000=10
15
peta 5 marta ming grekcha
P
Ï
1000000000000=10
12
tera
juda katta
grekcha
T
Ò
1000000000=10
9
giga
gigant
grekcha
G
Ã
1000000=10
6
mega
katta
grekcha
M
Ü
1000=10
3
kilo
ming
grekcha
k
ê
100=10
2
gekto
yuz
grekcha
h
ã
10=10
1
deka
on
grekcha
da
äà
0,1=10
-
1
detsi
on
lotin
d
ä
0,01=10
-
2
santi
yuz
lotin
c
ñ
0,001=10
-
3
milli
ming
lotin
m
ì
0,000001=10
-
6
mikro
kichik
grekcha
ìê
0,000000001=10
-
9
nano
karlik
lotin
n
í
0,000000000001=10
-
12
piko pikkolo (kich) italyan.
p
ï
0,000000000000001=10
-
15
femto
on besh
daniya
f
ô
0,000000000000000001=10
-
18
atto
on sakkiz
daniya
a
à
2. Birliklarni ifodalash uchun maxsus harflar yoki belgilardan
foydalanish mumkin A, W, % va h. k.
Birlikni ifodalovchi harf togri shrift bilan yoziladi. Qisqartirish
maqsadida nuqtadan foydalanishga ruxsat etilmaydi.
3. Birlik belgisini kattalikning son qiymatidan keyin, u bilan bir
qatorda, keyingisiga otkazmay ifodalanadi. Son qiymatning oxirgi
raqami bilan belgini bir harf oraligida joy qoldirib yoziladi:
15
Togri:
Notogri:
100 kW
100kW
80 %
80%
20° C
20°C yoki 20°C
(Qatorning yuqorisida yoziladigan belgilar bundan mustasno)
25°
20°
4. Onli kasr bilan son qiymati ifodalanganda:
Togri:
Notogri:
423,06 m
423 m, 06
5,758° yoki 5°45,48¢
5°,758 yoki 5°45¢,48
5°45¢ 28,8²
5°45¢ 28²,8
5. Qiymat oraligi korsatilayotganda:
Togri:
Notogri:
(100,0 + /- 0,1) kg
100.0 + /- 0,1 kg
50 mm + /- 1 mm
50 + /- 1 mm
6. Jadvallarning grafalarida va qator boshlarida umumiy tarzda
birlik belgisini berish mumkin.
7. Formula bilan ifodalangan hollarda tushuntirish tarzida berish
uchun:
Togri:
Notogri:
u = 3,6 s/t
u = 3,6 s/t km/s
bunda: u tezlik, km/s
bunda: s masofa, m
s masofa, m
t vaqt, s
t vaqt, s
8. Belgilar kopaytma shaklida korsatilganda harfning orta
balandligida nuqta qoyish mumkin:
Togri:
Notogri:
Nm
Nm
Pas
Pas
9. Kasrli ifodada birdan ortiq kasr chizigini ishlatib bolmaydi:
Togri:
Notogri:
W/(ms)
W/m s
16
III. ELEKTR OLCHASH USULLARI VA TURLARI
1. BEVOSITA, BILVOSITA, BIRGALIKDA
OLCHASH TURLARI
Umuman olchash juda xilma-xil yosinda otkazilishi mumkin.
Bu, albatta, olchanadigan elektrik va noelektrik kattaliklarning
kopligiga, ularning vaqt boyicha har xil xarakterda ozgarishiga,
olchash aniqligiga, qoyiladigan har xil talablarga va olchash
natijalarining har xil yol bilan olinishiga bogliqdir.
Metodologik nuqtayi nazardan olchash natijasi qanday usulda
olinishiga qarab, olchash quyidagi turlarga bolinadi:
1. Bevosita
2. Bilvosita
3. Birgalikda.
Bevosita olchash natija bevosita tajriba orqali olinsa, bunda
bevosita olchashni quyidagi formula orqali ifodalash mumkin:
X = Y
bu yerda: X olchanadigan kattalik, Y tajriba natijasi.
Bilvosita olchash. Bunda natija bevosita olchashlar asosida
topiladi.
X = f (Y );
X = f (Y
1
, Y
2
, ..., Y
n
).
Birgalikda olchash. Izlanayotgan kattalik tenglamalar sistemasi-
ning yechimidan topilib, bunda tenglamaning parametrlari bevosita
va bilvosita olchashlar natijasida hisoblanadi:
F
1
(Y
1
Y
2
Y
3
, ..., X
1
¢, X
2
¢, X
3
¢, ...) = 0;
F
2
(Y
1
Y
2
Y
3
, ..., X
1
², X
2
², X
3
², ...) = 0;
17
X
1
, X
2
, X
3
izlanayotgan kattaliklar,
Y
1
, Y
2
, Y
3
bevosita olchangan kattaliklar.
2. MUTLAQ VA NISBIY OLCHASHLAR
Mutlaq olchash bir yoki bir necha asosiy kattaliklarning bevosita
olchanishini va (yoki) fizik doimiyning qiymatlarini qollash asosida
otkaziladigan olchash.
Nisbiy olchash kattalik bilan birlik ornida olingan nomdosh
kattalikning nisbatini yoki asos qilib olingan kattalikka nisbatan
nomdosh kattalikning ozgarishini olchash.
3. OLCHASH USULLARI
Olchash usullari deganda olchash qonun-qoidalari va olchash
vositalaridan foydalanib, kattalikni uning birligi bilan solishtirish
usullarini tushunamiz.
Olchash usullari olchash eksperimentini otkazish algoritmi va
olchash vositalarining yigilmasi bilan õarakterlanib, ikki usulga
bolinadi: bevosita baholash usuli va solishtirish usuli.
Bevosita baholash usuli bevosita olchash asbobining kuzatish,
sinash qurilmasi yordamida togridan togri olchanayotgan
kattalikning qiymatini topish. Masalan, prujinali manometr bilan
bosimi olchash yoki ampermetr yordamida tok kuchini topish.
Olchov bilan taqqoslash (solishtirish) usuli olchanayotgan
kattalikni olchov orqali yaratilgan kattalik bilan taqqoslash (solish-
2 235 ZAK.
18
tirish) usuli. Masalan, tarozi toshi yordamida massani aniqlash.
Olchov bilan taqqoslash usulining bir nechta turlari mavjud:
Ayirmali olchash (differensial) usuli olchov bilan taqqoslash
usulining turi hisoblanib, olchanayotgan kattalikning va olchov orqali
yaratilgan kattalikning ayirmasi (farqi)ning olchash asbobiga tasir
qilish usuli. Misol qilib uzunlik olchovini qiyoslashda uni kom-
paratorda namunaviy olchov bilan taqqoslab otkaziladigan olchashni
keltirish mumkin. Yoki, voltmetr yordamida ikki kuchlanish orasidagi
farqni olchash, bunda kuchlanishlardan biri juda yuqori aniqlikda
malum bolib, ikkinchisi esa izlanayotgan kattalik hisoblanadi:
DU = U
0
- U
x
;
U
x
= U
0
- DU.
U
x
bilan U
0
qancha yaqin bolsa, olchash natijasi ham shuncha-
lik aniq boladi.
Nolga keltirish usuli bu ham olchov bilan taqqoslash usulining
bir turi hisoblanadi. Bunda kattalikning taqqoslash asbobiga tasiri
natijasini nolga keltirish lozim boladi. Masalan, elektr qarshiligini
qarshiliklar koprigi bilan tola muvozanatlashtirib olchash.
Orindoshlik usuli olchov bilan
taqqoslash usulining turi hisoblanib, olcha-
nayotgan kattalikning olchov orqali yara-
tilgan malum qiymatli kattalik bilan orin
almashishiga asoslangan. Misol, olcha-
nadigan massa bilan tarozi toshini bir
pallaga galma-gal qoyib olchash yoki
qarshiliklar magazini yordamida tek-
shirilayotgan rezistorning qarshiligini to-
pish.
19
Bunda «K» ni ikkala holatda (1, 2) qoyganda a
1
= a
2
shart baja-
rilishi kerak:
I
1
= U/R
0
®a
1
,
I
2
= U/R
x
®a
2
.
Mos kelish usuli olchov bilan taqqoslash usulining turi.
Olchanayotgan kattalik bilan olchov orqali yaratilgan kattalikning
ayirmasini shkaladagi belgilar yoki davriy signallarni mos keltirish
orqali otkaziladigan olchash. Masalan, kalibr yordamida val
diametrini moslash.
Har bir tanlangan usul oz uslubiyatiga, yani olchashni bajarish
uslubiyatiga ega bolishi lozim. Olchashni bajarish uslubiyati deganda,
malum usul boyicha olchash natijalarini olish uchun belgilangan
tadbir, qoida va sharoitlar tushuniladi.
Bundan tashqari olchanadigan kattalikning vaqt boyicha
ozgarish jarayoniga qarab olchash quyidagicha turlanadi:
Olchash jarayonida vaqt boyicha ozgarmaydigan kattalikni
olchash statik (bunga: turgun, tasir etuvchi, amplituda qiymatlarni
olchash misol boladi), vaqt boyicha ozgaradigan qiymatlarni olchash
esa dinamik olchash deyiladi (masalan, aniq qiymatlarni olchash).
Dinamik olchashlarda olchash vositasi olchanadigan kattalik-
ning uzluksiz ozgarishini qayd qila olsa,
uni uzluksiz olchash deyiladi.
Yuqorida korilgan usullardan tubdan
farq qiluvchi diskret olchash usuli ham
mavjud, bunda vaqt boyicha ozgaruvchi
kattalikning hamma qiymati (0 ¸ t )
emas, balki bazi momentlarga tegishli
qiymatigina malum boladi.
IV. ELEKTR OLCHASH VOSITALARI,
ULARNING TURLARI
Elektr olchash vositalari deganda elektrik, magnit, noelektrik
kattaliklarni olchashda ishlatiladigan qurilmalar majmuiga aytiladi.
Vazifalariga qarab ular quyidagilarga bolinadi: olchovlar, etalonlar,
olchash ozgartkichlari, olchash asboblari, olchash qurilmalari va
axborot olchash tizimlari.
20
1. OLCHOVLAR, ETALONLAR
Haqiqiy namuna olchov birligi, uning ulushli yoki karralisining
qiymati olchov deb ataladi. Olchovlar ozgarmas va ozgaruvchan
qiymatli qilib ishlanadi. Masalan, qarshiligi 0,1 W bolgan galtak
ozgarmas qiymatli olchovdir; har xil sigimni olishga imkon beruvchi
ozgaruvchan sigimli kondensator esa ozgaruvchan olchovdir.
Fan va texnikaning eng yuqori saviyasida aniqlik bilan ishlangan
namunaviy olchovlar etalonlar deb ataladi. Etalonlar ishlatiladigan
namunaviy va davlat etalonlari sifatida ishlanadi. Davlat etalonlari
namunaviy olchov va asboblarni tekshirishda, sinovdan otqazishda
qollaniladi va Davlat standart idoralarida saqlanadi.
Olchash ozgartkichlari ular yordamida olchanadigan katta-
lik, boshqa, keyingi olchash va ozgartishlar uchun qulay bolgan
shakldagi kattalikka ozgartiriladiki, buni kuzatuvchi kuzatish, yozib
olish imkoniga ega bolmaydi:
Y = f (X
kir
).
Bazida OO kirishiga bir qancha X
1
, X
2
, ... X
n
kattaliklar kiritiladi
va Y quyidagicha ifodalanadi:
Y = f (X
1
, X
2
, ..., X
n
).
Olchanadigan kattalikning xarakteriga qarab, olchash ozgart-
kichlari quyidagilarga bolinadi:
1. Elektrik kattaliklarni yana elektrik kattaliklariga ozgartiruvchi
ozgartkichlari: E®E;
2. Noelektrik kattaliklarni elektrik kattaliklarga ozgartiruvchi
ozgartkichlar: NE ® E;
3. Elektrik kattaliklarni noelektrik kattaliklarga ozgartiruvchi
ozgartkichlar: E ® NE, yani turli tizimdagi olchash mexanizmlari:
X, Y Î (E, NE).
Bazi olchash ozgartkichlari datchiklar deb ham yuritiladi.
Datchik qabul qiluvchi organ bolib, u bitta yoki bir nechta olchash
ozgartkichlarining konstruktiv yigilmasidan tashkil topishi mumkin.
2. OLCHASH ASBOBLARI
Olchash asbobi yordamida olchanadigan kattalik kuzatuvchi
uchun qulay bolgan shakldagi kattalikka, signalga ozgartiriladi.
Umumlashgan struktura sxemasini quyidagicha korsatish mumkin:
21
Ozgartirish qurilmasi bu bir yoki bir necha olchash
ozgartkichlaridan tashkil topib, olchanadigan X kattalikni kuzatish
qurilmasining xarakteristikalariga mos bolgan Y signaliga ozgartiradi.
Bunday qurilmalarga masshtabli, funksional OO lar kiradi.
Kuzatish qurilmasi Y signalni kuzatish uchun qulay a shaklga
ozgartiradi. Kuzatish qurilmasi har xil: mexanik, optik, elektron va
boshqacha bolishi mumkin.
Namunaviy vosita olchash asbobini foydalanish sharoitida ka-
librlash uchun xizmat qiladi. Masalan: avtomatik potensiometrlarda
normal element, ossillograflarda belgilash generatorlari.
Yordamchi qurilma ozgartirish va kuzatish qurilmasining
normal ishlashini taminlaydi. Masalan: taminlash bloki, yorituvchi
yoki boshqa qismlar.
Olchash asboblarida ozgartirish va kuzatish qurilmalari eng asosiy
qismlar hisoblanadi, namunaviy vosita yoki yordamchi qurilmalar
esa ikkinchi darajali hisoblanadi.
3. ELEKTR OLCHASH ASBOBLARI
(EOA)NING TASNIFI
22
Bundan tashqari EOA yana bir qator xususiyatlari, belgilariga
kora tasniflanadi. Masalan: aniqlik sinfi boyicha, ishlatish sharoitiga
qarab va boshqalar.
Olchanadigan kattalik X ni Y ga togridan togri ozgartirish
boyicha ishlaydigan asboblarning tuzilish sxemasi quyidagicha boladi:
1)
Olchanadigan X kattaligi kompensatsion ozgartirish boyicha Y
ga ozgartirilganda tuzilish sxemasi quyidagicha boladi:
2)
Togridan togri ozgartirish zanjiri
Teskari boglanish zanjiri
4.1-rasm. Oziyozar asboblar:
a uzluksiz yozuvli oziyozar asbob; b nuqtali oziyozar asbob.
23
Bulardan tashqari shunday asboblar borki, ular yordamida bir
nechta kattalikni olchash mumkin yoki ham ozgarmas, ham
ozgaruvchan tok zanjirlarida ishlaydigan asboblar bor, ularga universal
asboblar deyiladi.
Olchanadigan kattalikni uzluksiz olchovchi yoki qayd qiluvchi
(yozib oluvchi) asboblar uzluksiz tasirdagi yoki analog asboblar
deyiladi.
Agar asbob yordamida olchash bazi vaqt oraligidagina olib
borilsa, bunday asboblar diskret asboblar deyiladi.
4. KOMPLEKT OLCHASH QURILMALARI
Ular yuqorida aytilgan olchash vositalari (olchov, olchash
ozgartkichlari, olchash asboblari, yordamchi qurilmalar)dan iborat
bolib, olchashni ratsional tashkil qilish uchun xizmat qiladi.
Kopincha ular elektr olchash asboblarini sinovdan otkazishda,
tekshirishda, kuzatishda, olchash xatoligini oldindan baholashda
ishlatiladi.
Axborot olchash sistemalari (AOS) maxsus aloqa kanallari orqali
ulangan olchash vositalari, yordamchi qurilmalar majmuyidan iborat
bolib, avtomatik ravishda bir vaqtning ozida bir nechta olchash
axborotini yigish, tanlash, olchash, qayta ishlash va ularni kuza-
tuvchi yoki hisoblash mashinasi uchun qulay shaklga keltirish uchun
xizmat qiladi. Aloqa kanali, odatda, axborotni obyektdan (axborot
manbayidan) priyomnikka (adresatga) uzatadi.
Axborot-olchash sistemalari qandaydir bir obyekt hududida
ishlatilishi mumkin yoki olchash axborotini obyektdan qabul qiluvchi
punktga aloqa kanali (havo, kabel, radiokanal) orqali uzatishi
mumkin. Bunday holda axborotli olchash sistemasi teleolchash
sistemasi deb yuritiladi.
V. ELEKTR OLCHASH VOSITALARINING ASOSIY
METROLOGIK XUSUSIYATLARI
1. OLCHASH ASBOBLARINING METROLOGIK
TAVSIFLARI
Har qanday olchash asbobini tanlashda eng avvalo uning met-
rologik xarakteristikalariga etibor berishimiz lozim boladi.
24
2. OZGARTIRISH FUNKSIYASI
Buni analogli olchash asboblarida shkala tenglamasidan ham
bilishimiz mumkin. Tanlanayotgan asbobda ozgartirish funksiyasi
chiziqli bolishi qaydnomalarni olishni osonlashtiradi, subyektiv xa-
toliklarni esa kamaytiradi.
3. ANIQLIK SINFLARI
Odatda, olchash asbobida olinadigan natijaga kiritiluvchi xatolikni
oldindan belgilash uchun xatolikning meyorlangan qiymatidan
foydalaniladi. Xatolikning meyorlangan qiymati deganda, berilgan
olchash vositasiga tegishli bolgan xatolikni tushunamiz. Alohida
olingan olchash vositasining xatoligi har xil, muntazam va tasodifiy
xatoliklarning ulushi esa turlicha bolishi mumkin. Ammo yaxlit olib
qaralganda olchash vositasining umumiy xatoligi meyorlangan
qiymatdan ortib ketmasligi kerak. Har bir olchash asbobi xatolik-
larining chegarasi va tasir etuvchi koeffitsientlar haqidagi malu-
motlar asbobning pasportida keltirilgan boladi.
Olchash asboblari kopincha yol qoyilishi mumkin bolgan
xatoligi boyicha sinflarga bolinadi. Masalan: elektromexanik turdagi
korsatuvchi asboblarda standart boyicha quyidagi aniqliklar
ishlatiladi:
d
a.k
Î {0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4}.
Odatda, asboblarning aniqlik sinflari asbobning shkalasida beriladi
va ularning keltirilgan xatoligini bildirib, quyidagicha boglangan
boladi:
d
a.s
= b
k max
³ b
k
,
d
a.s
= b
k max
³ b
k
= Da
x max
.
Agar olchash asbobining shkalasidagi aniqlik sinfi aylana bilan
chegaralangan bolsa, masalan 1,5, u holda bu asbob sezgirligining
xatoligi 1,5% ga tengligini bildiradi.
Agar olchash asbobining aniqlik sinfi chiziqchasiz bolsa, u holda
aniqlik sinfi raqami keltirilgan xatolikning qiymatini bildiradi. Lekin
bir narsani unutmaslik lozim, agar asbob, masalan, ampermetr kel-
tirilgan xatolik boyicha 0,5 sinf aniqligiga ega bolsa, uning barcha
olchash diapazoni oraligidagi xatoliklari ± 0,5% dan ortmaydi deyish
25
xato boladi. Chunki, bu turdagi asboblarda shkalaning boshlanishi-
ga yaqinlashgan sari olchash xatoligi ortib boraveradi. Shu sababdan
bunday asboblarda shkalaning boshlangich bolaklarida olchash
tavsiya etilmaydi.
Agar asbobning shkalasida aniqlik sinfi yonbosh kasr chizigi bilan
berilgan bolsa, masalan, 0,02/0,01, u holda asbob shkalasining
oxiridagi xatoligi ±0,02%, shkalaning boshida esa ±0,01% ekanligini
bildiradi.
Sezgirligi. Umuman sezgirlik bu olchash vositasining tashqi
signalga nisbatan tasirchanligi, sezuvchanligidir. Umumiy holda
sezgirlik olchash vositasi chiqish signali orttirmasining kirish signali
orttirmasiga nisbati bilan aniqlanadi:
0
lim
/
/
X
S
Y X
Y X
=
D ®
D D »D D
.
Bevosita korsatuvchi asboblar uchun sezgirlik asbob qozgaluv-
chan qismining ogish burchagining olchanadigan kattalik boyicha
birinchi hosilasi bolib, quyidagicha ifodalanadi:
S = da/dx,
bu yerda: da asbob qozgaluvchan qismining ogish burchagi.
Sezgirlik ostonasi bu olchanadigan kattalikning shunday eng
kichik (boshlangich) qiymatiki, u olchash asbobining chiqish
signalining sezilarli ozgarishiga olib keladi:
S = X
min
/X
nom
100%,
bu yerda: X
min
olchanadigan kattalikning eng kichik (boshlangich)
qiymati.
Asbob korsatishining variatsiyasi olchanayotgan kattalikning
biror qiymatini, olchash sharoitini ozgartirmagan holda, takror
olchaganda hosil boladigan eng katta farqdir va u quyidagicha
aniqlanadi:
g = (A
0
¢ - A
0
²)/A
xmax
100%.
A
0
¢, A
0
² olchanayotgan kattalikning
(namunaviy asbob yordamida) takror ol-
chashdagi qiymatlari. Variatsiya asosan qoz-
galuvchan qismi tayanchga ornatilgan
asboblarda ishqalanish hisobiga kelib chiqadi.
26
Asbobning olchash xatoligi. Bu xatolik sifatida mutlaq xatolik,
nisbiy xatolik yoki keltirilgan xatolik berilgan bolishi mumkin.
Bu xatoliklar xususida keyingi mavzularda yetarli malumotlar be-
rilgan.
Olchash diapazoni. Bu asosan kop diapazonli asboblarga tegishli.
Aksariyat hollarda asbobning har bir olchash diapazoniga taalluqli
xatoliklari ham beriladi.
Xususiy energiya sarfi. Bu tavsif ham muhim hisoblanib, asbob-
ning olchash zanjiriga ulanganidan song kiritilishi mumkin bolgan
xatoliklarini baholashda ahamiyatli sanaladi. Ayniqsa, kichik quvvatli
zanjirlarda olchashlarni bajarishda bu juda muhimdir.
Xususiy energiya sarfi olchash asbobining tizimiga va konstruk-
tiv ishlanishiga bogliq bolib, ayniqsa, kichik quvvatli zanjirlarda
olchashlarni bajarishda juda muhimdir.
Ishonchliligi (chidamliligi) olchash vositasining malum
olchash sharoitida, belgilangan vaqt mobaynida oz metrologik
xususiyatlarini (korsatkichlarini) saqlashidir. Bu korsatkichlarning
chegaradan chiqib ketishi asbobning layoqatligi pasayib ketganligidan
dalolat beradi. Olchash asbobining ishonchliligi, odatda, buzilmasdan
ishlash ehtimolligi bilan baholanadi va taxminan quyidagicha topi-
ladi:
t = n/n
um
,
bu yerda: n ishonchlilikka sinalgan asboblar soni; n
um
umumiy
(kop seriyali) ishlab chiqarilgan asboblar soni.
VI. OLCHASH XATOLIKLARI
1. OLCHASHLARNING SIFAT MEZONLARI
Har bir narsaning sifati bolgani kabi olchashlarning ham sifati
va mezonlari mavjud. Bu mezonlar olchashlardagi asosiy tavsiflarni
ifodalaydi. Bu mezonlar qatoriga quyidagilar kiritilgan:
Aniqlik bu mezon olchash natijalarining kattalikning chinakam
qiymatiga yaqinlashishini ifodalaydi. Miqdor jihatdan aniqlik nisbiy
xatolik moduliga teskari tarzda baholanadi. Masalan, agar olchash
xatoligi 10° bolsa, uning aniqligi 10
3
boladi yoki boshqacha aytganda,
qanchalik aniqlik yuqori darajada bolsa, olchash natijasidagi mun-
tazam va tasodifiy xatoliklar ulushi shunchalik kam boladi.
27
Ishonchlilik olchash natijalariga ishonch darajasini belgilovchi
mezon hisoblanadi. Olchash natijalariga nisbatan ishonchlilikni
ehtimollar nazariyasi va matematik statistika qonunlari asosida
aniqlanadi. Bu esa konkret holat uchun xatoligi berilgan chegaralarda
talab etilgan ishonchlilikdagi natijalarni olishni taminlovchi olchash
usuli va vositalarini tekshirish imkonini beradi.
Togrilik olchash natijalaridagi muntazam xatoliklarning nolga
yaqinligini bildiruvchi sifat mezoni.
Mos keluvchanligi bir xil sharoitlardagi olchash natijalarining
bir-biriga yaqinligini bildiruvchi sifat mezoni. Odatda, olchashlarning
mos keluvchanligi tasodifiy xatoliklarning tasirini ifodalaydi.
Qaytaruvchanlik ushbu mezon har xil sharoitlarda (turli vaqtda,
har xil joylarda, turli usullarda va vositalarda) bajarilgan olchash-
larning natijalari bir-biriga yaqinligini bildiradi.
Olchash xatoligi olchash natijasining chinakam (haqiqiy)
qiymatdan chetlashuvini (ogishini) ifodalovchi olchashning sifat
mezoni.
2. OLCHASH XATOLIKLARI
Olchash xatoliklari turli sabablarga kora turlicha korinishda
namoyon bolishi mumkin. Bu sabablar qatoriga quyidagilarni
kiritishimiz mumkin:
olchash vositasidan foydalanishda uni sozlashdan yoki sozlash
darajasining siljishidan kelib chiquvchi sabablar;
olchash obyektini olchash joyiga (pozitsiyasiga) ornatishdan
kelib chiquvchi sabablar;
olchash vositalarining zanjirida olchash malumotini olish,
saqlash, ozgartirish va tavsiya etish bilan bogliq sabablar;
olchash vositasi va obyektiga nisbatan tashqi tasirlar (tempe-
ratura yoki bosimning ozgarishi, elektr va magnit maydonlarining
tasiri, turli tebranishlar va h.k.lar)dan kelib chiquvchi sabablar;
olchash obyektining xususiyatlaridan kelib chiquvchi sabab-
lar;
operatorning malakasi va holatiga bogliq sabablar va shu
kabilar.
Olchash xatoliklarining kelib chiqish sabablarini tahlil qilishda
eng avvalo olchash natijasiga salmoqli tasir etuvchilarini aniqlash
lozim boladi.
28
3. OLCHASH XATOLIKLARINING TABAQALANISHI
Olchash xatoliklari u yoki bu xususiyatiga kora quyida keltiril-
gan turlarga bolinadi:
I. I f o d a l a n i sh i g a kora:
Absolut (mutlaq) xatolik. Bu xatolik kattalik qanday birliklarda
ifodalanayotgan bolsa, shu birlikda tavsiflanadi. Masalan, 0,2 V;
15 mkm va h. k. Mutlaq xatolik quyidagicha aniqlanadi:
D = A X
ch
= A X
h
,
bu yerda: A olchash natijasi; X
ch
kattalikning chinakam qiymati;
X
h
kattalikning haqiqiy qiymati.
Absolut xatolikning teskari ishora bilan olingani tuzatma d deb
ataladi:
d = -D.
Odatda, olchash asboblarining xatoligi keltirilgan xatolik bilan
belgilanadi.
Absolut xatolikning asbob korsatishining eng maksimal qiymatiga
nisbatini foizlarda olinganiga keltirilgan xatolik deb ataladi:
b = D/A
x max
100%,
bu faqat olchash asboblari uchun qollaniladi.
Nisbiy xatolik absolut xatolikning haqiqiy qiymatga nisbatini
bildiradi va foiz (%)da ifodalanadi:
d = [(A - X
h
)/X
h
]100 = (D/X
h
)100%.
II. O l c h a sh sh a r o i t i t a r t i b l a r i g a k o r a :
Statik xatoliklar vaqt mobaynida kattalikning ozgarishiga bogliq
bolmagan xatoliklar. Olchash vositalarining statik xatoligi shu vosita
bilan ozgarmas kattalikni olchashda hosil boladi. Agar olchash
vositasining pasportida statik sharoitlardagi olchashning chegaraviy
xatoliklari korsatilgan bolsa, u holda bu malumotlar dinamik sharoit-
lardagi aniqlikni tavsiflashga nisbatan tatbiq etila olmaydi.
Dinamik xatoliklar olchanayotgan kattalikning vaqt mobaynida
ozgarishiga bogliq bolgan xatoliklar sanaladi. Dinamik xatoliklarning
vujudga kelishi olchash vositalarining olchash zanjiridagi tarkibiy
elementlarning inersiyasi tufayli deb izohlanadi. Bunda olchash
29
zanjiridagi ozgarishlar oniy tarzda emas, balki muayyan vaqt
davomida amalga oshirilishi asosiy sabab boladi.
III. K e l i b ch i q i sh i s a b a b i ( sh a r o i t i ) g a k o r a :
Asosiy va qoshimcha xatoliklarga bolinadi.
Normal (graduirovka) sharoitda ishlatiladigan asboblarda hosil
boladigani asosiy xatolik deyiladi. Normal sharoit deganda
temperatura 20°C ± 5°C, havo namligi 65% ± 15%, atmosfera bosimi
(750±30) mm Hg, taminlash kuchlanishi nominalidan ± 2%
ozgarishi mumkin va boshqalar.
Agar asbob shu sharoitdan farqli bolgan tashqi sharoitda ishlatilsa,
hosil boladigan xatolik qoshimcha xatolik deyiladi.
IV. Mohiyati, tavsiflari va bartaraf etish imkoniyatlariga kora:
1) muntazam xatoliklar;
2) tasodifiy xatoliklar;
3) qopol xatoliklar yoki yanglishuv.
Muntazam xatolik deb, umumiy xatolikning takroriy olchashlar
mobaynida muayyan qonuniyat asosida hosil boladigan, saqlanadigan
yoki ozgaradigan tashkil etuvchisiga aytiladi.
Umumiy xatolikni quyidagicha tasvirla-
shimiz mumkin (6.1-rasm):
Muntazam xatoliklarning kelib chiqish
sabablari turli-tuman bolib, tahlil va
tekshiruv asosida ularni aniqlash va qisman
yoki butkul bartaraf etish mumkin boladi.
Muntazam xatoliklarning asosiy guruhlari
quyidagilar hisoblanadi:
uslubiy xatoliklar;
asbob (qurilma) xatoliklar;
subyektiv xatoliklar.
Olchash usulining nazariy jihatdan aniq asoslanmaganligi
natijasida uslubiy xatolik kelib chiqadi.
Olchash vositalarining konstruktiv kamchiliklari tufayli kelib
chiqadigan xatolik asbob xatoligi deb ataladi. Masalan: asbob shka-
lasining notogri darajalanishi, qozgaluvchan qismining notogri
mahkamlanishi va hokazolar.
Subyektiv xatolik kuzatuvchining aybi bilan kelib chiqadigan
xatolikdir.
6.1-rasm.
30
4. MUNTAZAM XATOLIKLARNI
KAMAYTIRISH USULLARI
Umuman, muntazam xatolikni yoqotish yoli aniq ishlab
chiqilmagan. Lekin, shunga qaramay, muntazam xatolikni kamayti-
rishning bazi bir usullari mavjud.
1. Xatoliklar chegarasini nazariy jihatdan baholash, bu uslub olchash
uslubini, olchash vositalarining xarakteristikalarini, olchash tenglamasini
va olchash sharoitlarini tahlil qilishga asoslanadi. Masalan, olchash
asbobining parametrlari yoki tekshirilayotgan zanjirning ish rejimini
bilgan holda biz uning tuzatmasini (xatoligini) topishimiz mumkin.
Xatolik, bunda asbobniig istemol qiluvchi quvvatidan, olchanayotgan
kuchlanishning chastotasi oshishidan hosil bolishi mumkin.
2. Xatolikni olchash natijalari boyicha baholash. Bunda olchash
natijalari har xil prinsipdagi usul va olchash apparaturasidan
(vositalaridan) olinadi. Olchash natijalari orasidagi farq muntazam
xatolikni xarakterlaydi. Bu uslub yuqori aniqlikdagi olchashlarda
ishlatiladi.
3. Har xil xarakteristikaga ega bolgan, lekin bir xil fizik prinsipda
ishlaydigan apparatura yordamida olchash usuli. Bunda olchash
kop marotaba takrorlanib, olchash natijalari muntazam statistika
usuli yordamida ham ishlanadi.
4. Olchash apparaturasini ishlatishdan oldin sinovdan otkazish.
Bu usul ham aniq olchashlarda ishlatiladi.
5. Muntazam xatoliklarni keltirib chiqaruvchi sabablarni yoqotish
yoli. Masalan, tashqi muhit temperaturasi ozgarmas qilib saqlansa,
olchash vositasini tashqi maydon tasiridan himoyalash maqsadida
ekranlashtirilsa, manba kuchlanishi turgunlashtirilsa (stabillashtirilsa)
va h. k.
6. Muntazam xatolikni yoqotishning maxsus usulini qollash:
orin almashtirish (orindoshlik), differensial usuli, simmetrik
kuzatishlardagi xatoliklarni kompensatsiyalash usuli.
5. TASODIFIY XATOLIKLAR VA ULARNING
TAQSIMLANISHI
Tasodifiy xatolik biror fizik kattalikni takror olchaganda hosil
boladigan, ozgaruvchan, yani malum qonuniyatga boysinmagan
holda kelib chiqadigan xatolikdir. Bu xatolik ayni paytda nima sababga
31
kora kelib chiqqanligi noaniqligicha qoladi, shuning uchun ham
uni yoqotish mumkin emas. Haqiqatda olchash natijasida tasodifiy
xatolikni mavjudligi takror olchashlar natijasida korinadi va uni
hisobga olish, olchash natijasiga uning tasiri (yoki olchash aniqligini
baholash) matematik statistika usuli yordamida amalga oshiriladi.
Bevosita olchashlar natijasining xatoliklarini baholashda quyidagi
funksiyadan foydalaniladi:
y = f (x
1
, x
2
, ..., x
n
),
bu yerda: f aniq funksiyadir, x
1
, x
2
, ..., x
n
bevosita olchash
natijasi.
Xatolikni baholash uchun esa xatolikning taxminiy formulasidan
foydalaniladi.
Absolut (mutlaq) xatolikning maksimal qiymati quyidagi formula
boyicha hisoblanadi:
=
=
∂
∂
=
∑
0
1
.
i
m
i
i
i
x x
y
x
y
x
D
×D
Xatolikning nisbiy qiymati esa quyidagi formuladan topiladi:
1
i
m
m
xi
x
y
i
i
x x
y
y
y
x
y
=
=
∂
∂
=
=
⋅ ⋅
∑
D
D
d
Tasodifiy xatolik esa (uning dispersiyasi) quyidagicha hisoblanadi:
2
2
2
1
i
m
m
y
i
i
i
x x
y
x
=
=
∂
∂
=
∑
s
×s
.
Olchash vositalarining aniqligini, qanchalik aniq olchashini
baholash uchun olchash vositalarining aniqlik sinfi degan tushuncha
kiritilgan. Aniqlik sinfi bu olchash vositalarining shunday
umumlashgan xarakteristikasi bolib, ularning yol qoyishi mumkin
bolgan asosiy va qoshimcha xatoliklari chegarasi (doirasi) bilan
aniqlanadi. Demak, aniqlik sinfi olchash vositasining aniqlik
korsatkichi emas, balki uning xususiyatlari bilan belgilanadi.
Olchash vositalarining absolut xatoligi olchanadigan kattalikning
ozgarishiga bogliq, shuning uchun ham absolut xatolik ifodasi ikki
tashkil etuvchidan iborat deb qaraladi. Masalan, absolut xatolikning
maksimal qiymati quyidagicha ifodalanadi: | D |
max
= | a | + | bx |.
32
Xatolikning birinchi tashkil etuvchisi
olchanadigan kattalikning qiymatiga
bogliq bolmaydi va u additiv xatolik
deyiladi. Ikkinchi tashkil etuvchisi esa
olchanadigan kattalikning qiymatiga
(ozgarishiga) bogliq bolib, multipli-
kativ xatolik deb ataladi:
6. OLCHASH ANIQLIGINING
EHTIMOLIY BAHOLANISHI
Olchash natijalarini qayta ishlash usullarini organishdan maqsad,
olchash natijasining olchanadigan kattalikning asl (chinakam)
qiymatiga qanchalik yaqin ekanligini aniqlash yoki uning haqiqiy
qiymatini topish, olchashda vujudga keladigan xatolikning ozgarish
harakterini aniqlash va olchash aniqligini baholashdir.
Bir narsaga alohida ahamiyat berishingizni soraymiz. Yuqorida
oldingi mavzularda aytilganidek, muntazam xatoliklarni chuqur tahlil
asosida aniqlashimiz va maxsus choralarni korib, songra ularni
bartaraf etishimiz yoki kamaytirishimiz mumkin ekan. Tasodifiy
xatoliklarda esa bu jumla orinli emas. Bu turdagi xatoliklarni faqat
baholashimiz mumkin.
Har qanday fizik kattalik olchanganda, uning taxminiy qiymati
aniqlanadi, bu qiymatni esa tasodifiy kattalik deb hisoblanadi va u
ikki tashkil etuvchidan iborat boladi. Birinchi tashkil etuvchisi takror
olchashlarda ozgarmaydigan yoki malum qonun boyicha
ozgaradigan (kopayuvchi yoki kamayuvchi) bolib, uni muntazam
xatolik deyiladi, bu tashkil etuvchini matematik kutilish deb yuritish
mumkin. Ikkinchi tashkil etuvchisi esa tasodifiy xatolik boladi.
Agar olchashda vujudga keladigan xatolik normal qonun boyicha
(Gauss qonuni) taqsimlanadi desak, u holda uni matematik tarzda
quyidagicha yozish mumkin:
2
2
2
1
2
( )
.
y
e
−
=
d
s
s
p
d
Bu yerda: y (d) tasodifiy xatolikning ozgarish ehtimoli; s
ortacha kvadratik xatolik; d tuzatma yoki d =
x
- x
i
, x
i
alohida
33
olchashlar natijasi,
x
esa olchanadigan kattalikning ehtimoliy
qiymati yoki uning ortacha arifmetik qiymati.
Olchanadigan kattalikning ortacha arifmetik qiymati quyidagicha
topiladi:
1
2
3
...
.
n
x x x
x
n
x
+ + + +
=
Bu yerda: x
1
, x
2
, ..., x
n
alohida olchashlar natijasi; n olchashlar
soni. s ortacha kvadratik xatolik quyidagicha topiladi:
2
1
(
)
1
.
n
i
i
x x
n
=
−
−
∑
s =
6.2-rasmda ortacha kvadratik xatoliklarning har xil qiymatlarida
xatolikning ozgarish egri chiziqlari korsatilgan. Grafikdan korinib
turibdiki, ortacha kvadratik xatolik qanchalik kam bolsa, xatolikning
kichik qiymatlari shunchalik kop uchraydi. Demak, olchash shun-
chalik yuqori aniqlikda olib borilgan hisoblanadi.
Olchash aniqligi ehtimollik nazariyasi pozitsiyasiga asoslanib
baholanadi; yani ishonchli interval va uni xarakterlovchi ishonchli
ehtimollik qabul qilinadi.
Odatda, ishonchli interval ham, ishonchli ehtimollik ham konkret
olchashlar sharoitiga qarab tanlanadi. Masalan, tasodifiy xatolikning
normal qonun boyicha taqsimlanishida (ozgarishida) ishonchli
interval +3s ¸ -3s gacha, ishonchli ehtimollik esa 0,9973 qabul
qilinishi mumkin. Bu 370 tasodifiy
xatolikdan bittasi ozining absolut
qiymati boyicha 3s dan katta boladi va
uni qopol xatolik deb hisoblab, olchash
natijalarini qayta ishlashda hisobga
olinmaydi degan sozdir.
Olchash natijasining aniqligini baho-
lashda ehtimoliy xatolikdan foyda-
laniladi. Ehtimoliy xatolik esa shunday
xatolikki, unga nisbatan qandaydir
kattalikni qayta olchaganda tasodifiy
xatolikning bir qismi absolut qiymati
6.2-rasm.
3 235 ZAK.
34
boyicha ehtimoliy xatolikdan kop, ikkinchi qismi esa undan shuncha
kam boladi. Bundan ehtimoliy xatolik ishonchli intervalga teng bolib,
ishonchli ehtimollik R = 0,5 bolishi kelib chiqadi.
Tasodifiy xatolik normal qonun boyicha taqsimlanganda
ehtimoliy xatolik quyidagicha topilishi mumkin:
2
1
(
)
2
3
( 1)
,
n
i
i
n
x x
n n
=
−
−
∑
2
3
e= s =
bu yerda:
n
n
σ
σ =
ortacha arifmetik qiymat boyicha kvadratik
xatolikdir. Ehtimoliy xatolik bu usulda, kopincha olchashni bir
necha on, hattoki yuz marotaba takrorlash imkoniyati bolgandagina
aniqlanadi. Bazida olchashni juda kop marotaba takrorlash imko-
niyati bolmaydi, bunday holda; ehtimoliy xatolik Styudent koef-
fitsienti yordamida aniqlanadi. Bunda koeffitsient olchashlar soni
va qabul qilingan ishonchli ehtimollik qiymati boyicha maxsus jad-
val (1-jadval)dan olinadi. Bu holda olchanadigan kattalikning haqiqiy
qiymati quyidagi formula boyicha hisoblab topiladi:
,
n n
x
x t
= ± s
bu yerda: t
n
Styudent koeffitsienti.
Shunday qilib, ortacha kvadratik xatolik olchanadigan kattalik-
ning haqiqiy qiymati uning istalgan ortacha arifmetik qiymati atrofida
bolish ehtimolini topishga imkon beradi, n ® ¥ bolganda s
n
® 0
yoki olchash sonini kopaytirish bilan s
n
® 0 ga intilib boradi. Bu
esa oz navbatida olchash aniqligini oshiradi.
Albatta, bundan olchash aniqligini istalgancha oshirish (kotarish)
mumkin, degan xulosaga kelmaslik kerak, chunki olchash aniqligi,
tasodifiy xatolik to muntazam xatolikka tenglashguncha oshadi.
Shuning uchun, tanlab olingan ishonchli interval va ishonchli
ehtimollik qiymatlari boyicha kerakli olchashlar sonini aniqlash
mumkin, bu esa tasodifiy xatolikning olchash natijasiga ham tasir
korsatishini taminlasin. Uning nisbiy birlikdagi qiymati:
100%
x
x
D
e =
×
,
bu yerda: Dx = t
n
s
n
.
35
STYUDENT KOEFFITSIENTLARI
1-jadval
P
n
0,6
0,7
0,8
0,9
0,95
0,98
0,99
2
1,38
2,0
3,1
8,3
17,7
31,8
63,7
5
0,94
1,2
1,5
2,1
2,8
3,7
4,8
10
0,88
1,2
1,4
1,8
2,3
2,8
3,3
20
0,86
1,1
1,3
1,7
2,1
2,5
2,9
40
0,85
1,2
1,3
1,7
2,0
2,4
2,7
60
0,85
1,0
1,3
1,7
2,0
2,4
2,7
120
0,85
1,0
1,3
1,7
2,0
2,4
2,6
2-jadval
Ð
e
0,7
0,9
0,95
0,99
1,0
3
5
7
11
0,5
6
13
18
31
0,4
8
19
27
46
0,3
13
32
46
78
0,2
29
70
99
171
0,1
169
223
397
169
VII. OLCHASH OZGARTKICHLARI
Olchash ozgartkichlari, umuman, biror olchanadigan kattalik-
ni keyingi ozgartirish yoki olchash uchun qulay bolgan shakldagi
kattalikka ozgartirish uchun xizmat qiladi. Elektrik kattaliklarni
olchashda kopincha shunt va qoshimcha rezistorlar, kuchlanish
bolgichlari, olchash transformatorlari, togrilagichli ozgartkichlar
va h.k. ishlatiladi.
Shunt (inglizcha shunt tarmoq demakdir) nisbatan kichik, lekin
ozgarmas qarshilikli rezistordir. U qator olchash asboblarining tok
36
boyicha olchash chegaralarini kengaytirish uchun xizmat qiladi va
olchash mexanizmi (OM) ga parallel ulanadi (7.1-rasm).
Bunda olchanadigan tok I yolida tarmoq hosil boladi: bitta
tarmoqning qarshiligi R
sh
bolgan shunt, ikkinchi tarmoqni esa
qarshiligi R
A
bolgan olchash mexanizmining galtagi hosil qiladi.
Elementlarni parallel ulash shartiga kora tarmoqlar ortasida tok
ularning qarshiligiga teskari proporsional ravishda taqsimlanadi:
I
A
/ I
sh
= R
sh
/ R
A
yoki bu ifodani (nI
A
- I
A
)R
sh
= R
A
I
A
korinishda yozsak, u holda
shuntning zarur qarshiligi R
sh
= R
A
/(n - 1) boladi va bu yerda: n
shuntlash koeffitsienti deyiladi. Shuntlash tufayli olchash mexanizmi
orqali otadigan tok olchanadigan tokning kam qismini tashkil qiladi,
bu esa olchash mexanizmini tayyorlash va ishlatishni sezilarli oson-
lashtiradi. Shuntning tortta qismasi bolib, ikkitasi tok qismasi deyilib,
shuntni olchanadigan tok zanjiriga ulash uchun qolgan ikkitasi
potensial qismasi bolib, olchash mexanizmi tarmogiga ulash uchun
xizmat qiladi. Tortta qisma kontaktlar otish qarshiliklarining shunt
va olchash mexanizmi ortasida tokning taqsimlanishiga tasirini
yoqotish uchun zarur. Temperatura ozgarganda tokning taqsim-
lanishi buzilmasligi uchun shuntlash koeffitsienti n ning doimiyligi-
ni, boshqacha aytganda tarmoq qarshiliklarining doimiyligini
taminlash zarur. Shuning uchun ham shunt temperatura kengayish
koeffitsienti juda kichik bolgan maxsus qotishma manganindan
tayyorlanadi.
Shuntlar ozi istemol qiladigan quvvati kam bolgan olchash
mexanizmlari bilan birga ishlatiladi, bunga sabab shuntning qizishi
olchash mexanizmi qizishidan (n - 1) marta katta. Shuning uchun
7.1-rasm.
37
magnitoelektrik va togrilagichli olchash mexanizmlari shuntlar bilan
taminlanadi.
Qoshimcha rezistorlar nominal kuchlanishda voltmetr tokini uning
nominal qiymatigacha I
V NOM
cheklash uchun xizmat qiladi. Voltmetr
olchash mexanizmining chulgami asbobning strelkasi butun shkala
boyicha ogadigan tokka hisoblangan. Bu tok voltmetrlarda juda kichik
(taxminan 0,1 - 50 mA) boladi. Olchash mexanizmi mis
chulgamining qarshiligi R
v
nisbatan katta emas, u qoshimcha rezistor
qarshiligi bilan I
V NOM
= U
NOM
/ (R
u
+ R
q
) bolguncha toldiriladi va
qoshimcha rezistorning zarur qarshiligi R
q
= R
u
(m - 1) boladi.
Qoshimcha rezistorlar manganin yoki konstantadan tayyorlana-
di. Bu esa butun olchash zanjirining qarshiligi ozgarmas bolishi,
temperatura va ozgaruvchan tok chastotasiga bogliq bolmasligini
taminlashi zarur.
Voltmetr va fazometrlarning kuchlanish zanjirlari, chastotomer-
lar kabi asboblar qoshimcha rezistorlar bilan taminlanadi.
Qoshimcha rezistorda sochiladigan quvvat va nominal kuchlanishga
bogliq holda qoshimcha rezistor asbob korpusi ichida yoki undan
alohida ornatiladi.
Ozgaruvchan tok zanjirlarida yuqori kuchlanishlarda voltmetr-
lar va olchash asboblarining kuchlanish zanjirlari olchash kuchlanish
transformatorlari orqali ulanadi.
1. OLCHASH TOK TRANSFORMATORI
Olchash tok transformatori, odatda, yuqori ozgaruvchan tokni
oddiy asbob yordamida olchab boladigan nisbatan kichik toklarga
ozgartirishda ishlatiladi.
Olchash tok transformatorlarining ishlatilishi asboblar bilan
ishlaydigan xodim uchun xavfsizdir, chunki asboblar past kuchlanishli
zanjirga ulangan, shu sababli ularning konstruksiyasi birmuncha sod-
dalashtirilgan boladi.
Olchash tok transformatorlari bir-biridan ozaro izolatsiyalangan
va ferromagnit ozakka joylashtirilgan ikkita chulgamlardan (w
1
w
2
)
iborat boladi.
Tok transformatorida birlamchi I
1
tok ikkilamchi I
2
tokdan katta,
shuning uchun ularda w
1
< w
2
boladi.
Birlamchi chulgam, odatda I
1H
ga bogliq holda malum
kondalang kesimga ega bolgan simdan oraladi. Ikkilamchi chulgam
38
esa hamma standart tok transformatorlarida bir xil kondalang kesimga
ega bolgan simdan oraladi.
Olchash tok transformatorlari, odatda ozgaruvchan tok zanjir-
larida tok olchashda ishlatiladigan asboblarning olchash diapazonini
kengaytirishda ishlatiladi.
Tok transformatorining birlamchi I
1N
toki 1 - 40000 A gacha
bolgan chegarada, ikkilamchi I
2N
toki 1; 2; 2,5; 5 A bolishi mumkin
(7.2-rasm).
Tok transformatorining birlamchi chulgami tarmoqqa ketma-
ket ulanib, uning ikkilamchi chulgamiga qarshiligi juda kichik bolgan
asboblar (ampermetr, vattmetrning tok chulgami) ulanadi. Mana
shu asboblarning korsatishiga qarab olchanadigan kattalikning
qiymatini topish mumkin. Buning uchun asbob korsatishini
transformatsiya koeffitsientiga kopaytirish kerak:
I
t
= K
1
I
2
;
K
1
= I
1
/ I
2
,
bu yerda: K
1
tok transformatorining haqiqiy transformatsiya
koeffitsienti deb atalib, u birlamchi tok I
1
ning ikkilamchi tok I
2
ga
nisbatidan topiladi.
Haqiqiy transformatsiya koeffitsienti K
1
tok transformatoridagi
har xil nagruzka (yuklama)lar uchun ozgaruvchan miqdordir. K
1
tok transformatorining ish rejimiga (holatiga), ikkilamchi nagruz-
7.2-rasm.
7.3-rasm.
39
kaning (yukining) qiymati va xarakteriga, tok chastotasiga, ozak
materialining sifatiga bogliq, shuning uchun ham ikkilamchi
chulgamga ulangan asbobning korsatishi haqiqiy emas, balki
nominal transformatsiya koeffitsientiga kopaytiriladi. Bu koeffitsient
tok transformatorining asosiy parametri bolib, zavod shchitida kor-
satiladi. Tok transformatorida uning ikkilamchi chulgamiga ulangan
ampermetrning korsatishi I
2
va nominal transformatsiya koeffitsienti
K
1N
boyicha olchanuvchi tok I
1
1
ning qiymati quyidagicha aniq-
lanadi:
I
1
1
= K
1H
I
2
.
Tok transformatorlari orqali ulanadigan va shkalasi K
1
emas, K
1N
ni hisobga olib darajalangan olchash asboblari olchashda muqarrar
xatoliklarga ( f
1
) olib keladi. Bu xatolik tok boyicha yuz beradigan
xatolik yoki transformatsiya koeffitsienti xatoligi deyiladi:
f
1
= [(K
1H
I
2
- K
1
I
2
)/K
1
I
2
]100% = [(K
1H
- K
I
)/K
I
]100%.
Tok transformatorlarida tok boyicha yuz beradigan xatolikdan
tashqari burchak xatoligi ham boladi. Burchak xatoligi deb birlamchi
tok vektori I
2
bilan 180° ga burilgan ikkilamchi tok vektori orasidagi
burchak tushuniladi va burchak minutlarda olchanadi. Agar 180° ga
burilgan ikkilamchi tok vektori I
2
tok vektori I
1
dan ilgarilanadigan
bolsa, burchak xatolik musbat, aks holda manfiy hisoblanadi. 7.3-
rasmda tok transformatori xatoliklarining ozgarish egri chiziqlari
korsatilgan, burchak xatolik faqat fazaga sezgir bolgan asboblar
(vattmetr, hisoblagich, fazometr)da yuz beradigan xatoliklargagina
tasir qiladi.
Yol qoyiladigan xatoliklarning qiymatiga qarab, tok transformatori
quyidagi aniqlik sinflariga bolinadi: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 4.
Tok transformatorlari aniqlik sinfidan tashqari nominal ikkilamchi
yuklama orqali ham xarakterlanadi. Nominal ikkilamchi yuklama
deb, transformatorning ikkilamchi zanjiriga ulangan olchash asboblari
chulgamlari va tutashtiruvchi otkazgichlarning shunday eng katta
qarshiligi tushuniladiki, bunda asbobning xatoliklari yol qoyilgan
chegaradan otmaydi. Nominal ikkilamchi yuklama Z transforma-
torning schetida Om yoki VA (volt-Amper)da korsatiladi.
40
Agar ikkilamchi yuklamaning qarshiligi cheksiz bolib ketsa, yani
ikkilamchi chulgam uzilsa, unda ikkilamchi chulgamni magnitsiz-
lovchi amper oramlari soni nolga teng bolib qoladi (I
2
W
2
= 0) va
birlamchi chulgam magnitlovchi kuchi I
1
w
1
ning hammasi ozakni
magnitlashga sarflanadi. Magnit oqimining kuchayishi tufayli
ikkilamchi chulgamdagi EYuK oshib, transformator ishi uchun xavfli
bolgan qiymatlarga yetishi mumkin. Magnit oqimining oshishi
ozakdagi aktiv isrofni keskin oshiradi, natijada polat ozak juda
qizib ketadi. Shu sababli tarmoqqa ulangan tok transformatorining
ikkilamchi chulgami zanjirini uzish qatiyan man qilinadi. Tok
transformatorlarining konstruksiyalari xilma-xil boladi. Vazifalari-
ga qarab, ular bir chegarali yoki kop chegarali, kochma yoki
statsionar, ornatilishi boyicha ichki va tashqi, omburli qilib yasaladi.
2. AKTIV MASSHTABLI OZGARTKICHLAR
Aktiv masshtabli ozgartkichlar deganda, asosan har xil sxema
boyicha ishlangan kuchaytirgichlar tushuniladi, ular umuman aktiv
tort qutbli qurilma bolib, kirishiga kuchaytiriladigan signal berilib,
chiqishiga nagruzka (yuklama) ulanadi. Kuchaytirgich shunday
ozgartkichki, ularda yordamchi kuchlanish manbayi energiyasi
hisobiga kirish signali kuchaytiriladi. Kuchaytirgichlarda kirish va
chiqish signallari ozaro bir-biri bilan uzluksiz va bir qiymatli
bogliqlikda bolishi mumkin.
Kuchaytirgichlar, asosan, kuchaytiriladigan elektr signalning turi
boyicha, chastotani otkazish kengligi boyicha, kuchaytiruvchi
elementlarning turi va ularning ulanish sxemalari boyicha, ketma-
ket joylashgan kuchaytirish elementlarining (kaskadlarining) soni
boyicha va h. k. boyicha tabaqalanadi.
Kuchaytirgichlar bir-biridan chastotani otqazish kengligi boyicha
farq qilib, ozgarmas va ozgaruvchan tok kuchaytirgichlariga bolinadi.
7.4-a, b rasmda teskari bogliqlik sxemasi boyicha ishlangan
kuchaytirgichlar keltirilgan.
Kuchlanish boyicha teskari boglanish zanjirining uzatish
koeffitsienti quyidagiga teng boladi:
b = U
K
/U
Ch
.
U
K
va U
Ch
kuchlanishlarning fazasiga qarab teskari boglanish
sxemalar musbat va manfiy bolib, agar kuchaytirgich chiqishidagi
41
kuchlanish kotarilsa, teskari boglanish musbat va aksincha,
kuchaytirgich chiqishidagi kuchlanish kamaysa, manfiy hisoblanadi.
Teskari boglanish zanjirini kuchaytirgichning kirish qismiga
parallel yoki ketma-ket ulanishiga qarab, 1-holda kuchaytirgich
kirishidagi toklar, 2-holda esa kuchlanishlar qoshiladi (7.5-a, b
rasm).
Ozgaruvchan tok kuchaytirgichlari chastota otkazish kengligi
va kuchaytirilayotgan signalning absolut qiymati boyicha past
chastotali (1520 kHz gacha) va yuqori chastotali (bir necha 10 Hz
dan to bir necha megagersgacha) kuchaytirgichlarga bolinadi.
Impulsli kuchaytirgichlarda otkazish kengligi shunday tanlab
olinadiki, kuchaytirilayotgan impuls shaklining ozgarishi yetarlicha
kam bolsin. Impuls shakli esa uning spektrini aniqlaydi.
Ozgarmas tok kuchaytirgichlari (OTK) vaqt boyicha sekin
ozgaruvchan signallarni kuchaytirish xususiyatiga ega. Pastki
chastotasi w
n
= 0 bolib, yuqori chastotasi w
yu
kuchaytirgichning
vazifasiga qarab belgilanadi.
7.5-rasm.
7.4-rasm.
42
Ozgarmas tok kuchaytirgichlari datchiklardan (termoparadan,
fotodatchiklardan, tenzodatchiklardan) olinadigan juda past (kuchsiz)
signallarni kuchaytirishda, ossillograflarda, kuchlanish va tok stabi-
lizatorlarida va h. k.da ishlatiladi. Ozgarmas tok kuchaytirgichlari uchun
dreyf xos bolib, kirishdagi kuchlanishning vaqt birligida ozgarishi
chiqish kuchlanishining ekvivalent ozgarishiga olib keladi, yani:
U
KDR
= U
ChDR
/K
U
,
bu yerda K
U
kuchlanish boyicha kuchaytirish koeffitsientidir.
Nol dreyfining hosil bolishiga esa taminlovchi kuchlanishning
ozgarishi, temperaturaning ozgarishi, sxemadagi aktiv va passiv
elementlar parametrlarining ozgarishi sabab boladi.
Kuchaytirgichlarda yuqorida aytilgan kamchilikni (nol dreyfini)
kamaytirish maqsadida kuchaytirgichni modulator-kuchaytirgich-
demodulator sxemasi boyicha ishlanishi tavsiya etiladi (7.6-rasm).
Sxemaning ishlashi shunga asoslanadiki, M modulatorda se-
kin ozgaruvchan kuchlanish U
K
amplituda-modullashgan
ozgaruvchan kuchlanishlar ozgartirilib, keyin kuchaytirilgan
kuchlanish demodulatorga berilgan modulatorlar ham, DM-
demodulator ham OKM-tayanchli kuchlanish 1dB bilan boshqariladi.
VIII. ANALOG OLCHASH ASBOBLARI
Analog olchash asboblari yoki bevosita korsatuvchi asboblar elektr
olchashlar va umuman olchash texnikasida keng orin olgan asboblardan
hisoblanadi. Bu turdagi asboblarda korsatuv qaydnomasi uzluksiz
(funksional) ravishda olchanayotgan kattalik bilan bogliqlikda boladi.
Bu turdagi asboblarning tuzilishi sxemasi 8.1-rasmda korsatilgan.
7.6-rasm. MDM turidagi kuchaytirgichning tuzilish sxemasi.
43
Bevosita korsatuvchi elektr olchash asboblari (xususan elektro-
mexanik asboblari) ikki asosiy qismdan, yani olchash zanjiri va
olchash mexanizmidan iborat deb qarash mumkin.
Olchash zanjiri olchanadigan elektr kattalikni (kuchlanish,
quvvat, chastota va hokazoni) unga proporsional bolgan va olchash
mexanizmiga tasir qiluvchi kattalikka ozgartirib beradi.
Olchash mexanizmi unga beriladigan elektr energiyasini qoz-
galuvchan qism va u bilan bogliq bolgan korsatkich harakatining
mexanik energiyasiga aylantirib beradi. Elektromexanik olchash
mexanizmlari magnitoelektrik, elektromagnit, elektrodinamik,
induksion va elektrostatik mexanizmlardan iborat boladi.
Olchash asboblari qaysi tizimga taalluqli mexanizmdan iborat
bolishidan qati nazar, asbob qozgaluvchan qismining harakatlanishi
elektromagnit maydon energiyasining ozgarishiga bogliq.
Olchanadigan kattalik tasiri ostida hosil bolib, asbob korsat-
kichining kopayish tomoniga ogdiruvchi moment aylantiruvchi
moment deyilib, u umumiy holda quyidagicha ifodalanadi:
M = dW
e
/da,
(8.1)
bu yerda: W
e
elektromagnit maydon energiyasi, a asbob
qozgaluvchan qismining burilish burchagi.
Yuqoridagi ifodani boshqacha, M = F(X
1
a) korinishda. yani ay-
lantiruvchi momentni olchanadigan kattalik va asbob qozgaluvchan
qismining burilish burchagi funksiyasi deb qarash mumkin. Olchash
asbobining qozgaluvchan qismiga aylantiruvchi momentdan tashqari
aks (teskari) tasir etuvchi moment ham tasir etishi lozim. Aks tasir
etuvchi moment bolmaganda edi, asbobning strelkasi shkalasidan
chetga chiqib ketgan bolar edi. Aks tasir etuvchi moment aylan-
tiruvchi momentga qarama-qarshi yonalgan bolib, qozgaluvchan
qismining burilish burchagi kattalashishi bilan ortishi lozim. Aks
tasir etuvchi moment M
a
aylantiruvchi momentga tenglashguncha
(M = M
a
) qozgaluvchan qism aylantiruvchi moment tasirida buri-
ladi. Kop elektr olchash asboblarida aks tasir etuvchi moment
tortqi, prujina va osmalarning buralishi bilan hosil qilinadi. Bunday
8.1-rasm. Analog olchash asbobining tuzilish sxemasi.
44
qurilmada aks tasir etuvchi moment
qozgaluvchan qismning burilish bur-
chagiga togri proporsional boladi, yani
M
a
= Wa, bu yerda: W tortqi yoki pru-
jinaning materiali va uning olchamlariga
bogliq bolgan ozgarmas kattalik, bu a
burchagining birligiga (1° yoki 1 radian-
ga) mos keluvchi moment bolib, solish-
tirma aks tasir etuvchi moment deb ataladi.
Asbob qozgaluvchan qismining barqaror burilish holati aylan-
tiruvchi va aks tasir etuvchi momentlarning tengligi M = M
a
dan
topiladi va u umumiy holda quyidagicha ifodalanadi:
a = 1/WF(x, a),
(8.2)
bu holatni 8.2-rasmda korsatilgan grafikdan ham kuzatish mumkin.
Asbob dinamik rejimda ishlaganida, boshqacha aytganda, asbob
korsatkichi joyidan qozgalayotganida (surilishida), yuqorida aytilgan
aylantiruvchi va aks tasir etuvchi momentlardan tashqari boshqa
momentlar ham hosil boladi. Bu momentlar qozgaluvchan qismning
inersiya momentidan, tashqi muhit qarshiligidan va metall elementlari
bolgan holda hosil boladigan uyurma tok va h. k. lardan vujudga
keladi.
Asbob qozgaluvchan qismi harakatlanganida vujudga keladigan
va uning harakatini tinchlantirishga intiluvchi moment tinchlan-
tiruvchi moment deyiladi:
M = R(da/dt).
(8.3)
Bu moment tinchlantirish koeffitsienti R ga va qozgaluvchan
qismning burchakli tezligi da/dt ga proporsionaldir. Tinchlantiruvchi
moment malum darajada asbobning muhim ekspluatatsion
parametrlaridan biri tinchlanish vaqtini belgilaydi.
Elektromexanik turidagi magnitoelektrik, elektromagnit va
elektrodinamik olchash asboblari nisbatan keng tarqalgan bolib,
quyida shu uchta tur asboblarining qisqacha tavsiflarini keltiramiz.
Elektromexanik turdagi asboblar magnitoelektrik, elektromag-
nit, elektrodinamik, ferrodinamik, elektrostatik va induksion tizimli
asboblarga bolinadi. Bu tizimdagi asboblar nisbatan keng tarqalgan
bolib, quyidagi jadvalda ularning tavsiflari keltirilgan.
8.2-rasm.
45
1-jadval
Sh
ar
tli
bel
gi
si
À
sbo
b
tiz
imi
M
a
me
õ
M
a
el
To
k
tu
ri
Ch
asto
ta
di
ap
az
on
i
Àyl
.
m
om
en
t
te
ng
la
masi
Sh
ka
la
te
ng
la
masi
Àn
iq
lik
si
nf
i
V
az
if
asi
0
B
sw
I
KÕ
0,
1;
0
,2
;
0,
5
À,
V
,
W
,
G
ME
0
B
sw
I
KÕ
0,
1;
0
,2
;
0,
5
À,
V
,
W
,
G
EM
~
KG
s
2
1
2
dL
I
d
a
KÕ
2
0,5
;
1;
1
,5
À
,
V
,
Gs,
j
ED
;
Bi
r
ne
ch
a
o
n
kG
s
ga
ch
a
1,
2
12
dM
II
d
a
KÕ
1
Õ
2
0,0
5;
0
,1
;
0,
2
À
,
V
,
W
,
G
s,
j
FD
;
KI
1
I
2
KÕ
1
Õ
2
0,5
;
1;
1
,5
À
, V
,
W
, G
s,
j
ES
;
MG
s
2
1
2
dC
U
d
a
KÕ
2
0,5
;
1;
1
,5
V
I
~
50
G
s
cf
F
1
F
2
si
ny
KN
1;
1
,5
;
2
W
, W
h
46
1. MAGNITOELEKTRIK OLCHASH ASBOBLARI
Ramkadan otayotgan tok bilan doimiy magnit maydonining
ozaro tasirida ramkani harakatga keltiruvchi kuch F = BILw hosil
boladi. Ifodadagi B qutb uchliklari va silindrsimon ozak oraligi-
dagi magnit induksiyasi; w ramkaning oramlari soni; L magnit
maydonida joylashgan ramka faol qismining uzunligi; I ramkadan
otadigan tok. Bu kuchlarning yonalishi chap qol qoidasiga binoan
topiladi va ular qilgan aylantiruvchi moment quyidagicha ifodala-
nadi:
2
2
,
b
M
F
Fb BIlbw BSwI
=
=
=
=
(8.4)
bu yerda: b ramkaning kengligi; S ramkaning yuzasi.
Aylantiruvchi moment tasirida ramka oq atrofida aylanganida
spiral prujinalar buralib teskari tasir etuvchi moment M
m
ni hosil
qiladi:
M
m
= -Wa,
(8.5)
8.3-rasm. Magnitoelektrik olchash asbobi:
1 doimiy magnit; 2 magnit qutblari; 3 ozak; 4 chulgam; 5, 6 oq;
7, 8 spiralsimon prujinalar; 9 strelka; 10 tinchlantirgich.
47
bu yerda: W solishtirma teskari tasir etuvchi moment bolib,
spiral prujinaning materiali va olchamlariga bogliq; a ramkaning
burilish burchagi (asbob korsatkichining shkala boylab surilishini
korsatadigan burchak yoki bolaklar soni).
Ramkaga tasir etayotgan ikki moment (aylantiruvchi va teskari
tasir etuvchi) ozaro tenglashganda (M
a
= M
t
) ramka harakatdan
toxtab, muvozanat holatida boladi (yoki bu holatni asbob qoz-
galuvchan qismining turgun muvozanat holati deyiladi):
BSwI = Wa,
(8.6)
bundan:
.
BSw
W
I
a =
(8.7)
Oxirgi ifoda magnitoelektrik olchash asboblarining shkala
tenglamasi deb ataladi. Agar magnit induksiya B ning ramka yuzi S
ning oramlar soni w va solishtirma teskari tasir etuvchi moment W
ning ozgarmasligini hisobga olib, BSw/W = S
i
desak, u holda S
i
ni
olchash mexanizmining tok boyicha sezgirligi deyiladi, yani
S
i
= const. Shuni hisobga olib, (8.7) ni quyidagicha yozish mumkin:
a = S
i
I.
(8.8)
Yani, ramkaning burilish burchagi a olchanadigan tokning qiymatiga
togri proporsional, bundan chiqadiki, tokning yonalishi ozgarsa,
a ning yonalishi ham ozgaradi. Shu sababli magnitoelektrik olchash
asboblari ozgarmas tok zanjirida ishlatiladi va ularning shkalasi bir
tekis darajalanadi.
Magnitoelektrik olchash mexanizmlari ampermetr, voltmetr,
ommetr va galvanometrlar sifatida ishlatiladi.
Afzalliklari:
shkalasi togri chiziqli;
sezgirligi yuqori;
olchash xatoligi kichik.
Kamchiliklari:
faqat ozgarmas tok zanjirlaridagina ishlay oladi;
bevosita katta qiymatdagi toklarni olchay olmaydi;
tannarxi yuqori.
48
2. ELEKTROMAGNIT OLCHASH ASBOBLARI
Elektromagnit olchash mexanizmlari yassi (8.4-a rasm) va dumaloq
(8.4-b rasm) galtakli qilib tayyorlanadi. Bu galtaklar qozgalmas
bolib, ulardan olchanuvchi tok otadi. Bunda hosil bolgan magnit
maydoni qozgaluvchan ikki ozakka tasir etishi oqibatida (8.4-b
rasm) bu ozak galtak ichiga tortiladi. Natijada oq aylanib
korsatkichni biror burchakka buradi. 8.4-b rasmda qozgalmas va
qozgaluvchan ozaklar bir xilda magnitlanadi. Natijada
qozgaluvchan ozak qozgalmas ozakdan itarilib oqni aylantiradi.
Umuman, aylantiruvchi moment M
a
magnit maydoni energiya-
sidan qozgaluvchan qism burilish burchagi boyicha olingan
hosilasiga teng:
M
a
= dW
e
/da,
ferromagnit ozakli galtak magnit maydonining energiyasi:
W
e
= 1/2LI
2
,
bu yerda: L galtak induktivligi, u ozakning holatiga va galtakning
olchamlariga bogliq; I galtakdan otayotgan doimiy tok.
Qozgaluvchan qism muvozanat holatida bolganda:
M
a
= M
t
yoki 1/2LI
2
= Wa,
(8.9)
8.4-rasm. Elektromagnit olchash asbobi:
1 qozgalmas elektromagnit galtak; 2 ozak; 3 spiralsimon prujina;
4 tinchlantirgich.
49
bundan
a = 1/2W I
2
dL/da.
(8.10)
(8.10) ifoda elektromagnit olchash mexanizmlarining shkala
tenglamasi deb ataladi. Burilish burchagi a olchanayotgan tokning
kvadratiga togri proporsional. Galtakdan ozgaruvchan tok otganda
ham a uchun bir (8.10) ifodaga ega bolamiz. Bu holda (8.9) ifodadagi
I tokning effektiv qiymatidir, shu sababli elektromagnit olchash
asboblari ozgaruvchan va ozgarmas tok zanjirlarida qollanilishi
mumkin. Ularning shkalasi notekis bolib, kvadratik xarakterga ega
va bunday shkalaning boshlangich qismidan foydalanish ancha
noqulay.
Elektromagnit olchash mexanizmlari ampermetr, voltmetr
sifatida, logometrik prinsipda yasalganda esa fazometr, faradometr
va chastotamerlar sifatida ishlatiladi.
Afzalliklari:
ham ozgaruvchan, ham ozgarmas tok zanjirlarida ishlatiladi;
bevosita katta qiymatdagi toklarni ham olchashi mumkin;
konstruksiyasi nisbatan sodda.
Kamchiliklari:
shkalasi notekis (kvadratik) darajalanadi;
olchash xatoligi biroz katta (magnitoelektrikka nisbatan);
sezgirligi yuqori emas.
3. ELEKTRODINAMIK
OLCHASH ASBOBLARI
Ikkita bir xil 1 va 1
1
qozgalmas
galtaklardan, qozgaluvchan 2 gal-
takdan ozgarmas toklar I
1
, I
2
otganda
har bir oram atrofida magnit maydoni
hosil boladi (8.5-rasm). I
1
, I
2
toklar
hosil qilgan magnit maydonlarining
ozaro tasirida aylantiruvchi moment
M
0
hosil boladi. Tokli qozgalmas va
qozgaluvchan galtaklarning elekt-
romagnit maydon energiyasi quyida-
giga teng:
8.5-rasm. Elektrodinamik
olchash asbobi:
1 qozgalmas galtak;
2 qozgaluvchan galtak.
4 235 ZAK.
50
W = 1/2L
1
I
1
2
+ 1/2L
2
I
2
2
± I
1
I
2
M
12
,
(8.11)
bu yerda: L
1
qozgalmas galtakning induktivligi; L
2
qozgaluvchan galtak induktivligi bolib, ular galtaklarning ozaro
holatiga bogliq emas; M
12
ozaro induktivlik koeffitsienti bolib,
uning qiymati qozgalmas va qozgaluvchan galtak oqlari ortasidagi
burchakka bogliq. W
e
qiymatini (1.6) ifodaga qoyib, aylantiruvchi
moment ifodasini yozamiz:
12
0
1 2
.
dM
d
M
I I
α
=
(8.12)
Aylantiruvchi va teskari tasir etuvchi momentlar ozaro teng
bolganida asbob qozgaluvchan qismi uchun turgun holat vujudga
keladi:
12
1 2
dM
d
I I
W
α
=
a
,
(8.13)
bundan:
12
1 2
1
dM
W
d
I I
=
a
a
(8.14)
(8.14) ifoda elektrodinamik olchash mexanizmlarining shkala
tenglamasi deb ataladi. Toklar ozgaruvchan bolsa, quyidagi ifodaga
ega bolamiz:
12
1 2
1
cos
.
dM
W
d
I I
=
a
a
j
(8.15)
Bu yerda: j I
1
va I
2
toklar ortasidagi faza siljish burchagi. I
1
va I
2
toklarning effektiv qiymati.
2
12
1
cos
.
dM
W
d
I
=
a
a
j
(8.16)
Bunday asboblarning shkalasi notekis (kvadratik) xarakterga ega
boladi. Elektrodinamik olchash mexanizmlari ampermetr va
voltmetrlar sifatida kam ishlatiladi. Ular asosan quvvatni olchash
uchun vattmetr sifatida, logometrik prinsipda yasalganida esa fazometr
va chastotomer sifatida ishlatiladi.
51
Afzalliklari:
ham ozgaruvchan, ham ozgarmas tok zanjirlarida ishlatiladi;
yuqori darajadagi aniqlikka ega;
elektr quvvati sarfini hisoblashda qollanilishi mumkin;
bir vaqtning ozida ikkita kattalikni tekshirish mumkin.
Kamchiliklari:
xususiy energiya sarfi katta;
tashqi temperaturaga bogliqligi kuchli;
katta qiymatlarni bevosita olchay olmaydi.
4. ELEKTROSTATIK OLCHASH ASBOBLARI
Elektrostatik olchash mexanizmlari qozgaluvchan va qozgalmas
(plastinka) otkazgichlardan iborat bolib, ularda aylantiruvchi
moment zaryadlangan ikki sistema plastinkalarining, otkazgichlarning
ozaro tasirlashuvidan hosil boladi. Elektrostatik olchash mexanizm-
larida qozgaluvchan qismning harakatga kelishi (burilishi) sigimning
ozgarishiga, yani plastinkalarning aktiv yuzasi yoki ular orasidagi
masofaning ozgarishiga bogliq boladi. Shuning uchun bu sistema
asboblari faqat kuchlanishni olchashda, yani voltmetr sifatida
ishlatiladi.
Birinchi turdagi elektrostatik olchash mexanizmlari asosan 10
va 100 voltlardagi kuchlanishlarni olchashda ishlatiladi, ikkinchi
turidagi esa yuqori, yani kilovoltlardagi kuchlanishlarni olchashda
ishlatiladi.
8.6-rasm.
8.7-rasm.
52
8.6-rasmda elektrodlar aktiv yuzasining ozgarishiga bogliq
bolgan mexanizm korsatilgan. Unda bitta yoki bir nechta kamera 1
bolib, har qaysi kamera bir-biridan malum masofada joylashgan
ikkita metall plastinkadan iborat boladi. Agar qozgaluvchan va
qozgalmas plastinkalarga olchanadigan kuchlanish berilsa, ular
teskari ishorada zaryadlanadi va natijada qozgaluvchan plastinka
elektrostatik tortish kuchi tasirida kamera ichiga tortiladi.
Oq 3 ga mahkamlangan qozgaluvchan plastinkaning qozgalishi
(burilishi), teskari (aks tasir etuvchi) moment hosil qiluvchi spiral
prujinaning (yoki tortqining) buralishiga olib keladi. Aylantiruvchi
va aks tasir etuvchi momentlar tenglashganda qozgaluvchan qism
harakatdan toxtaydi va asbob shkalasining korsatkichi boyicha
olchanadigan kuchlanish aniqlanadi. Elektrostatik olchash mexaniz-
mining ikkinchi turi (elektrodlar orasidagi masofani ozgarishiga
bogliq) 8.7-rasmda korsatilgan bolib, ikkita qozgalmas plastinkalar
1 (elektrodlar)dan, ular esa yupqa metall lentasiga osib qoyilgan
qozgaluvchan plastinkadan iborat. Qozgaluvchan elektrod
qozgalmas plastinkalarning biriga ulangan bolib, boshqasidan
izolatsiyalangan boladi. Elektrodlar orasida potensiallar farqi hosil
bolishi natijasida qozgaluvchan plastinka qozgalmas plastinkadan
itarilib, teskari ishora bilan zaryadlangan plastinkaga tortiladi.
Plastinka burilishining yonalishi kuchlanishning ishorasiga bogliq
emas. Qozgaluvchan plastinkaning harakatga kelishi qozgaluvchan
oq 6 ni va nihoyat asbob korsatkichi 5 ni shkala boylab surilishiga
olib keladi. Bunday mexanizmlarda aks tasir etuvchi moment qozga-
luvchan plastinkaning ogirligidan hosil boladi.
Elektrostatik olchash mexanizmlarining qozgaluvchan qismining
ogish burchagi quyidagilarga asoslanib topiladi.
Zaryadlangan jismlar sistemasining elektr maydon energiyasi:
W
e
= CU
2
/2,
(8.17)
bu yerda: C zaryadlangan jism sigimi; U ularga qoyilgan
kuchlanish.
Aylantiruvchi moment ifodasini (8.17)ga asosan quyidagicha
yozish mumkin:
=
=
2
e
1
2
.
dW
dC
d
d
M
U
a
a
(8.18)
53
Aks tasir etuvchi moment elastik element yordamida hosil bolishini
hisobga olsak, turgun burilish holati quyidagicha ifodalanadi:
2
1
2
,
dC
d
U
W
=
a
a
(8.19)
bundan:
2
1
2
*
*
dÑ
W
d
U
a
a =
(8.20)
Ifodadan korinib turibdiki, elektrostatik voltmetrlar ham ozgar-
mas, ham ozgaruvchan tok zanjirlarida qollanilishi mumkin, chunki
kuchlanish U ning qutbi ozgarishi bilan qozgaluvchan qismining
burilish yonalishi ozgarmaydi.
Agar (8.20) ifodadagi dC/da = const bolsa, elektrostatik voltmetrning
shkalasi kvadratik xarakterda boladi (darajalanadi). Elektrostatik asbob
shkalasini bir tekis darajalashga qozgaluvchan va qozgalmas plastin-
kalarning shaklini tanlab olish bilan yoki sigimni qozgaluvchan qismini
ogish burchagi boyicha malum qonuniyat asosida ozgarishini ta-
minlash bilan erishish mumkin. Bu usul amalda asbob shkalasini 15
20% dan yuqori qismida bir tekis darajalanishiga imkon beradi.
Elektrostatik asboblarning korsatishiga olchanadigan kuchla-
nish chastotasi, atrof-muhit temperaturasining ozgarishi va tashqi
maydonlar deyarli tasir etmaydi. Bunga qarama-qarshi olaroq tashqi
elektr maydonining tasiri sezilarli darajada boladi. Elektrostatik
asboblarning xususiy energiya sarfi juda kam, masalan, ozgarmas
tokda u nolga teng.
Elektrostatik voltmetrlar kam quvvatli zanjirlarda juda keng,
hattoki 30 MHz gacha bolgan chastota diapazonida kuchlanish
olchashda ishlatiladi. Aniqligi boyicha elektrostatik voltmetrlar
kopincha 1,01,5 sinflariga moljallab ishlanadi. Maxsus ishlangan,
aniqligi 0,1; 0,05 bolgan voltmetrlar ham mavjud.
Tashqi elektr maydon tasirini kamaytirish maqsadida elektrostatik
ekran ishlatiladi.
5. INDUKSION OLCHASH MEXANIZMLARI
Induksion olchash mexanizmlari bir yoki bir nechta qozgalmas
elektromagnitdan va qozgaluvchan qismi alumindan ishlangan diskdan
iborat boladi. 8.8-rasmda ikki oqimli induksion mexanizm korsatilgan.
54
Disk yuzasiga perpendikular yonalgan ozgaruvchan magnit
oqimlar uni kesib otishi natijasida uyurma toklar hosil boladi va
uni induktivlaydi. Ozgaruvchan magnit oqimlari diskdagi induktiv-
langan toklar bilan ozaro tasiridan qozgaluvchan qismi aylanadi.
Induksion mexanizmlar qozgaluvchan qismini kesib otuvchi
oqimlar soni boyicha bir oqimli va kop oqimli mexanizmlarga bolinadi.
Olchash texnikasida koproq kop oqimli mexanizmlar ishla-
tiladi. Elektromagnit chulgamlaridan otadigan I
1
va I
2
toklar
elektromagnit ozaklari boylab yonalgan Ô
1
va Ô
2
oqimlarini hosil
qiladi. Ô
1
va Ô
2
oqimlar diskni kesib otishi natijasida E
1
va E
2
EYuK larini induksiyalaydi.
Ozgaruvchan magnit oqimi Ô
1
va shu oqim diskni kesib otishi
natijasida induksiyalangan uyurma tokni ozaro tasiridan hosil bolgan
aylantiruvchi momentning oniy qiymati quyidagicha ifodalanadi:
M
t
= cF
1t
i
12
,
(8.21)
bu yerda: c proporsionallik koeffitsienti. Induksion mexanizmning
qozgaluvchan qismi aylantiruvchi momentning ortacha qiymati
tasiridangina harakatga keladi, yani
=
=
⋅
−
=
∫
∫
ur
1
12
1 1,2
0
0
1
1
sin
sin(
)
cos
T
T
t
m
m
T
T
M
Ì dt
cÔ I
t
t
dt cÔ I
w
w j
j
.(8.22)
8.8-rasm.
55
Ikki oqimli induksion mexanizmlarning qozgaluvchan qismi F
1
va F
2
oqimlaridan hosil boluvchi ikkita momentlarning yigindisi
tasirida aylanadi va u quyidagicha ifodalanadi:
M = cf F
1
F
2
sin y,
(8.23)
bu yerda: c proporsionallik koeffitsienti, f oqimlarning ozgarish
chastotasi; Ô
1
, Ô
2
ozgaruvchan magnit oqimlar; j Ô
1
va Ô
2
oqimlar orasidagi faza farqi.
Yuqorida keltirilgan (8.23) ifoda ikki va kop oqimli induksion
olchash mexanizmlari uchun umumiy aylantiruvchi moment ifodasi
hisoblanadi.
Induksion mexanizmlarda aylantiruvchi moment hosil bolishi
uchun kamida ikkita yoki ikki tashkil etuvchidan iborat bitta, faza
jihatidan bir-biridan farq qiluvchi va bir-biriga nisbatan uzoqroq
joylashgan ozgaruvchan magnit oqimlari bolishi kerak.
Ozgaruvchan magnit oqimlar orasidagi faza farqi 90° ga teng
bolganida aylantiruvchi moment ozining maksimal qiymatiga yetadi.
Aylantiruvchi moment ozgaruvchan tok chastotasiga bogliq.
Induksion tizimli olchash mexanizmlari asosan quvvat
olchashda vattmetr, elektr energiyasini hisoblashda hisoblagich
(schyotchik) sifatida ishlatiladi.
6. OLCHASH ASBOBLARIDAGI SHARTLI BELGILAR
Olchash asboblariga maxsus shartli belgilar chizilgan boladi va
bu belgilar asosida olchash asbobining muhim fazilatlari borasida
kerakli malumotlarni olishimiz mumkin. Quyida shu belgilarning
asosiylarini keltirib otamiz:
A. Asosiy olchash birliklari va ularning karrali va ulushli qiymatlari:
kA, kV, mA, mV, W, MW, Gs, kGs < MGs va hokazolar;
B. Olchash zanjiridagi tokning turi:
~ ozgaruvchan tok zanjirida ishlaydi;
ozgarmas tok zanjirida ishlaydi.
D. Xavfsizligi:
Beshqirrali yulduzcha chizilgan bolib, agar uning ichida hech
qanday raqam bolmasa, u holda 500 voltli kuchlanish ostida sinalgan
boladi. Agar, raqam yozilgan bolsa, masalan 2, bunda asbob 2000
volt kuchlanishida sinalgan boladi.
56
E. Foydalanish holati: ^ vertikal holatda joylashtiriladi,
gorizontal holatda joylashtiriladi; 60° qiya holatda joylashtiriladi.
F. Aniqlik sinflari. 0,5; 1,0 kabi.
G. Ishlash tartibi boyicha.
IX. TOGRILAGICHLI OLCHASH ASBOBLARI
Magnitoelektrik tizimdagi olchash asboblari elektr olchash as-
boblariga nisbatan qoyiladigan kopchilik talablarga javob bergani
uchun keng tarqalgan. Lekin ularni ozgaruvchan tok zanjirida ishlatib
bolmaydi, chunki ularda qozgaluvchan qismining (sistemaning)
burilish burchagi asbobdan otadigan tokning ortacha qiymatiga
proporsional bolib, bir davr mobaynidagi sinusoidal tokning ortacha
qiymati esa nolga teng.
Agar ozgaruvchan kattalik (kuchlanish yoki tok) oldin togri-
lansa, uni olchash uchun magnitoelektrik tizimdagi asbobdan
foydalanish mumkin boladi. Togrilagichli asboblarning ishlash
prinsipi mana shunga asoslangan. Ular magnitoelektrik tizimdagi
mexanizm va togrilash qurilmasidan (togrilagichdan) iborat.
Togrilagichlar sifatida bir tomonlama otkazuvchanlikka ega
bolgan yarim otkazgichli elementlardan foydalaniladi, yani ularda
asosan germaniyli, kremniyli diodlar ishlatiladi (9.1-rasm).
Agar magnitoelektrik tizimdagi as-
boblar 9.2-a rasmda korsatilgandek qilib
ozgaruvchan tok zanjiriga ulansa, un-
dan tokning faqat birinchi yarim tolqini
otadi (9.2-b rasm). Teskari tomonga
9.2-rasm. a bitta yarim davrli togrilanish bilan ulanish sxemasi;
b asbob (OM) orqali otuvchi tok grafigi.
9.1-rasm.
57
qarab anod orqali tok ota olmaydi, lekin u ikkinchi diod D
2
(tarmoq)
orqali otishi mumkin.
Magnitoelektrik (olchash mexanizmining) olchagichning korsa-
tishi undan otadigan tokning ortacha qiymatiga proporsional boladi:
a = BSw/2W I
ort
(9.1)
yoki, magnitoelektrik tizimdagi olchagich korsatkichining (strel-
kasining) ogishi zanjirdagi tokning amplituda qiymatiga va, demak
uning tasir etuvchi qiymatiga proporsional boladi:
a = BSw/2K
F
WI,
(9.2)
bu yerda: K
F
= I/I
ur
, bolib, 1 sinusoidal tokning tasir etuvchi
qiymatidir (K
f
= 1,11).
Agar magnitoelektrik olchash mexanizmining zanjiriga 9.3-a
rasmda korsatilgandek qilib, koprik sxemasi boyicha ulangan tortta
diod tutashtirilsa, undan bir davr mobaynida tokning ikkita yarim
tolqini ham bir yonalishda otadi va olchagichdan otayotgan tok-
ning ortacha qiymati, yani asbobning sezgirligi ikki marta ortadi.
Bu holda magnitoelektrik olchash asbobi korsatkichining ogishi
zanjirdagi tokning amplituda qiymatiga proporsional bolib, quyi-
dagicha ifodalanadi:
a = BSw/2K
f
W * I
(9.3)
va ikkita yarim davrli togrilanish sxemasi boyicha ulangan magni-
toelektrik asbobning sezgirligi quyidagiga teng boladi:
a = S
1
I,
(9.4)
bu yerda: S
1
asbobning sezgirligi.
9.3-rasm. a ikkita yarim davrli togrilagich bilan ulanish sxemasi;
b asbob orqali otuvchi tokning grafigi.
58
Yuqorida keltirilgan sxemalar boyicha togrilagichli magnito-
elektrik sistemadagi voltmetrlar ham ishlanishi mumkin. Ampermetr-
lardan ularning farqi shundaki, ularda juda yuqori sezgirlikdagi (1
50 mkA/bol atrofida) mexanizm ishlatiladi va ular zanjirga keraklicha
kattalikka ega bolgan qoshimcha qarshilik orqali ulanadi (9.4-a, b
rasm).
9.4-a rasmda togrilagichli magnitoelektrik millivoltmetrning
sxemasi berilgan bolib, qoshimcha qarshilik R
K
ni misdan ishlangan
qarshilik hisobiga kopaytirish bilan temperatura xatoligi kamaytiriladi.
Yuqori kuchlanishlarni olchashda esa togrilagichli voltmetr 9.4-
b rasmda korsatilgandek ulanadi va temperaturaning kotarilishi
diodlarning togrilash koeffitsienti K
t
ni kamaytiradi, shuning uchun,
koprikka misdan tayyorlangan shunt ulanadi.
Togrilagichli voltmetrlarda chastota xatoligini kamaytirish 9.4-
a rasmda kondensator S ni ulash bilan, 9.4-b rasmda esa induktivlik
galtagini ulash bilan erishiladi.
Togrilagichli milliampermetrlar odatda, zanjirga togridan togri
shunt qarshiligisiz ulansa, kichik va yuqori toklarni olchashda esa
togrilagichli ampermetrlar 9.5-rasmda keltirilgan sxemalar boyicha
ishlanadi.
Togrilagichli ampermetrlarda ham temperatura, chastotaning
ozgarishidan vujudga keladigan xatoliklar xuddi voltmetrlardagidek
shunt qarshiligi, kondensator S, induktivlik galtagi L ni ulash bilan
kompensatsiyalanadi.
Togrilagichli asboblarning afzalligi:
sezgirligi yuqori;
9.4-rasm.
59
istemol quvvati kam.
Kamchiligi:
aniqligi aytarli darajada yuqori emas (1,0 sinfdan yuqori emas);
korsatishi olchanadigan kattalikning egri chizigi shakliga
bogliq.
Togrilagichli asboblar asosan kop olchash chegarasiga ega
bolgan kochma universal asboblarda (avometrlarda) va elektr
olchashlarda ishlatiladigan har xil apparatlar ichiga ornatilgan
asboblar sifatida hamda vattmetrlar, chastotamerlar tayyorlashda ham
ishlatiladi.
1. TERMOELEKTRIK OLCHASH ASBOBLARI
Temperatura eng muhim texnologik parametr bolib, uni
olchashda asosan sim termodatchiklar, yani termojuftlik va termo-
qarshiliklardan foydalaniladi. Bu asboblar temperaturani olchash
uchungina emas, balki gaz toplanishini, bosim, zichlik va sarflarni
olchash uchun ham ishlatiladi.
Termoelektrik asboblar -200°C dan +2500°C gacha bolgan
temperaturalarni olchashda, ilmiy tekshirish ishlarida keng qolla-
niladi. Termoelektrik asboblar ikki xil metalldan (simlardan) tayyor-
langan termojuftlik va elektr olchash asbobidan iborat boladi.
Simlarning bir uchi 1, yani olchanayotgan muhitga tegib turgan
joyi (issiq ulanma) bir-biriga kavsharlanadi, 2, 3 uchlari esa (sovuq
ulanma) elektr olchash asbobiga ulanadi (9.6-a rasm). Simlarning
kavsharlangan va asbobga ulanadigan uchlari temperaturasi har xil
bolsa, termojuftlik olchash asbobidan iborat zanjirda elektr yuri-
tuvchi kuch hosil boladi.
9.5-a, b rasm. Kichik va yuqori toklarga moljallangan togrilagichli
ampermetrlarning sxemasi.
60
Temperaturani, termoelektr yurituvchi kuchni olchashda ter-
moelektrik ozgartkichni olchash asbobi bilan ulashning turli usullari
qollaniladi (9.6-a, b, d rasm).
E
T
º t
0
,
I = E/R
v
,
(9.4)
bu yerda: E termoelektr yurituvchi kuch; R
v
olchash mexaniz-
mi zanjirining qarshiligi.
Shunday qilib, termoelektrik asbobning korsatishi olchanayotgan
tokning tasir etuvchi qiymatining kvadratiga togri proporsional:
a = kI
2
,
(9.5)
bu yerda: k ozgarmas koeffitsient bolib, u termoozgartkichning
turiga, olchash mexanizmining parametrlariga bogliq.
Qizdirgichdan otuvchi tok issiqligi chastotaga bogliq bolmaydi,
shuning uchun termoelektrik asboblarni ozgarmas tok zanjirida ham,
ozgaruvchan tok zanjirida ham ishlatish mumkin.
Termoelektr yurituvchi kuchni oshirish maqsadida bir necha
termojuftliklar (termobatareyalar) ketma-ket ulanadi (9.6-b rasm).
Bunda termojuftliklar hosil qiladigan termo EYuK qoshiladi, yani
n ta termojuftlikdan tuzilgan termobatareyalar termo EYuK alohida
olingan termojuftlik termo EYuK dan katta.
Termojuftliklarni koprikli sxema boyicha (9.6-d rasm) ulaganda
olchash mexanizmi zanjiridagi termo EYuK ikki marta ortadi va asosiysi,
bu holda olchash mexanizmi zanjirining qarshiligi ozgarmaydi.
9.6-rasm.
61
Termoelektrik asboblarning asosiy afzalligi shundan iboratki, ularni
ozgarmas tok zanjirlarida va hattoki chastotasi 100 MHz gacha
bolgan ozgaruvchan tok zanjirlarida ishlatish mumkin.
Va nihoyat, termoelektrik asboblarning kamchiligiga ularning
inersionligining kattaligini va asbobning korsatishi tashqi muhit
temperaturasiga bogliqligini korsatish mumkin.
X. ELEKTRON OLCHASH ASBOBLAR
Elektron asboblar elektrovakuumli yoki yarim otkazgichli
diodlardan, kuchaytirgichdan va magnitoelektrik olchash mexaniz-
midan iborat boladi. 10.1-rasm a va b da ozgaruvchan tok zanjirida
ishlatiladigan elektron voltmetrlarning tuzilishi sxemalari keltirilgan.
Sxemalarning asosiy qismlari T togrilagich, OTK ozgar-
mas tok kuchaytirgichi, K ozgaruvchan tok kuchaytirgichi va
OM magnitoelektrik olchash mexanizmlaridan iborat. 10.1-a
rasmda korsatilgan sxema boyicha ishlangan voltmetrlar universal
asbob sifatida ishlatilib, ularda yuqori chastotali diodlarning qolla-
nilishi hisobiga chastota boyicha diapazon 2030 Hz dan to 100
300 MHz gacha yetishi mumkin.
10.1-b rasm tuzilishi sxemasi boyicha ishlangan elektron voltmetr-
ning sezgirligi va aniqligi yuqori bolsada, chastota diapazoni
birmuncha kamroq. Ozgarmas tok zanjirlarida ishlatiladigan elektron
voltmetrlar 10.2-rasmda korsatilgan.
Sxemadagi belgilar: M modulator (ozgarmas kuchlanishni
ozgaruvchan kuchlanishga ozgartiruvchi elektromexanik yoki yarim
otkazgichli modulator; K kuchaytirgich; T togrilagich.
10.1-rasm. a ozgaruvchan va ozgarmas tok elektron voltmetri;
b ozgaruvchan tok elektron voltmetrning tuzilishi sxemalari.
62
Yuqorida korsatilgan sxemalar boyicha ishlanadigan voltmetrlarda
yarim otkazgichli elementlar (diodlar, tranzistorlar, integral sxemalar,
bazida elektron lampalar) ishlatiladi.
Elektron voltmetr yordamida ozgaruvchan kuchlanishning qanday
qiymati olchanishiga qarab, ularni bir-biridan (ortacha qiymatli,
tasir etuvchi va amplituda qiymatli) farqlash zarur.
Olchanadigan kuchlanishlar (ortacha qiymatli, tasir etuvchi
qiymatli, amplituda qiymatli) bir-biri bilan amplituda koeffitsienti K
a
,
egri chiziq shakli koeffitsienti K
f
bilan quyidagicha boglangan boladi:
K
F
= U
m
/U
or
.
(10.1)
Ortacha qiymatli elektron voltmetrlar asosan bitta yarim davrli
va ikkita yarim davrli togrilash sxemalari boyicha ishlanib, ularda
volt-amper xarakteristikasining chiziqli uchastkasida togrilaydigan
yarim otkazgichli diodlar ishlatiladi. Shuning uchun ham tokning
ortacha qiymati olchanadigan ozgaruvchan kuchlanishning ortacha
qiymatiga proporsional boladi yoki
or
or
0
| ( ) |
.
T
k
T
I
U t dt kU
=
=
∫
(10.2)
Tasir etuvchi qiymatli voltmetrlarda esa ularning shkalasi
togrilagich volt-amper xarakteristikasining kvadratik uchastkasi
i = aU
2
boyicha (U > 0 bolganda) darajalanadi. Bu holda, tokning
ortacha qiymati bilan kuchlanishning tasir etuvchi qiymatining
ozaro bogliqligi quyidagicha ifodalanadi:
T
T
2
2
2
2
or
0
0
0
1
1
1
T
T
T
2
.
T
I
idt
a
U dt a
U dt aU
=
=
=
=
∫
∫
∫
(10.3)
Elektron voltmetrlarda termoelektrik ozgartkichlarning ishlatilishi
bilan ularning shkalasi tekis darajalanishi mumkin, bu esa bizga
10.2-rasm. Ozgarmas tok elektron voltmetrining tuzilishi sxemasi.
63
olchash natijalarini avtomatik tarzda qayta ishlash, qayd qilish va
boshqarishda muhim ahamiyatga ega.
10.3-rasmda shkalasi teng tekis darajalangan tasir etuvchi qiymatli
voltmetrning sxemasi korsatilgan.
Sxema ikkita Tn
1
, Tn
2
termoozgartkichlar, ozgarmas tok
kuchaytirgichi (OTK), magnitoelektrik olchash mexanizmi (OM)dan
iborat. Ozgaruvchan tok kuchaytirgichi K ning chiqishiga qizdirgich
Tn
1
ulangan bolib, OTK ning kirish qismiga ikki termojuft orasida
hosil bolgan termo EYuK farqi De = e
1
- e
2
beriladi. OTK chiqishidagi
tok OM dan va Tn
2
dan otadi. Agar OTK ning kuchaytirish
koeffitsienti yetarlicha yuqori bolsa, De » 0 va e
1
» e
2
boladi, chunki
e
1
= k
1
U
x
2
va e
2
= k
1
U
x
2
, u holda I = kU
x
, bu yerda:
1
2
/ .
k
k k
=
XI. ELEKTR ZANJIRLARINING PARAMETRLARINI
KOPRIKLI SXEMALAR YORDAMIDA OLCHASH
1. OZGARMAS TOK KOPRIKLARI
Koprikli sxema yoki oddiygina qilib
aytganda, koprik yopiq zanjirini tashkil
qiluvchi tortta qarshilikdan, nol korsatkich
vazifasini bajaruvchi magnitoelektrik galva-
nometrdan iborat. 11.1-rasmda yakka oz-
garmas tok koprigi korsatilgan.
Ozgarmas tok kopriklari ozgarmas
tok manbayidan taminlanadi. R
1
, R
2
, R
3
,
R
4
qarshiliklar koprikning yelka qarshi-
liklari, manba va nol korsatkich zanjirlari
esa, koprikning diagonallari deb yuritiladi.
10.3-rasm. Termoozgartkichli tasir etuvchi qiymatli
voltmetrning sxemasi.
11.1-rasm.
64
Koprik sxemasi shunday tuzilganki, unda bitta yoki ikkita yelka
qarshiliklarini ozgartirib, koprikning diagonalidan otayotgan tokni
nolga tenglashtirish mumkin. Bu holat koprikning muvozanati deb
yuritiladi. Koprik muvozanat holatiga keltirilganda I
r
= 0 boladi, yani
c va d nuqtalarning potensiallari bir-biriga teng boladi (U
c
= U
d
).
Shunga asoslanib quyidagi ifodalarni yozish mumkin:
I
1
R
1
= I
2
R
2
,
(11.1)
I
1
R
3
= I
2
R
4
.
(11.2)
(11.1) tenglamani (11.2) tenglamaga hadlab bolib, quyidagi ifo-
dani olamiz:
R
1
/R
3
= R
2
/R
4
(11.3)
yoki
R
1
R
4
= R
2
R
3
.
(11.4)
(11.3) va (11.4) ifodalar koprikning muvozanat shartini belgilaydi.
Koprik yordamida nomalum qarshilikni (elektr qarshilikni) olchash
uchun bu qarshilik istalgan yelka qarshiligi orniga ulanadi va bitta
yoki ikkita yelka qarshiliklarini ozgartirib, galvanometrdan otayotgan
tokni nolga tenglashtiriladi.
Amplituda qiymatli elektron voltmetrlar 11.2-a, b rasmda
keltirilgan ikkita sxema, yani ochiq uchli (diodli) va yopiq uchli
(diodli) sxema boyicha ulanadi.
11.2-rasmda korsatilgan ochiq diodli (uchli) voltmetr kirishiga
sinusoidal kuchlanish berilganda t
0
vaqtdan boshlab bu kuchlanish ochiq
diod (D) orqali kondensator (C )ni zaryadlaydi. Kondensatorning
zaryadlanish vaqt doimiyligining yetarlicha kichik qiymatida [(t
p
>> t
3
)],
yani t
3
= (R
U
+ R
q
)C bolganda, bu yerda R
U
manba ichki qarshiligi,
R
0
ochiq diod qarshiligi, kondensatordagi kuchlanish davrining chorak
qismi mobaynida deyarli U
max
gacha kotariladi (11.3-rasm).
11.2-rasm. Amplituda qiymatli voltmetrlarning (ozgartkichlarning)
ulanish sxemalari.
65
Ozgarmas tok kopriklarining asosiy xarakteristikalaridan biri
ularning sezgirligi hisoblanadi. Amalda koprikning sezgirligini
baholash uchun nisbiy sezgirlik ifodasidan foydalaniladi.
(11.4) ifodaga asoslanib, nomalum qarshilik R
1
ni quyidagicha
topamiz (R
x
birinchi yelka qarshiligi R
1
orniga ulangan):
R
x
= (R
3
/R
4
)R
2
,
(11.5)
bu yerda: R
2
solishtirish yelka qarshiligi hisoblanadi.
Yakka ozgarmas tok kopriklari qarshiliklarni olchashda ancha
qulay asbob hisoblanadi.
Nomalum qarshilik tenglamasi (11.5) ga uchta qarshilik kiradi,
yani koprikning olchash aniqligi asosan shu uchta qarshiliklarni
tayyorlashdagi aniqlikka bogliq.
Bu qarshiliklar yuqori aniqlik bilan tayyorlanadi va xatoligi 0,02 dan
oshmasligi mumkin. Hamma qarshilik xatoliklari ozaro qoshilgan
taqdirda koprik xatoligi 0,050,1 ni tashkil qilishi mumkin. Bundan
tashqari koprik aniqligiga tutashtiruvchi simlarning qarshiligi ham tasir
etadi. Shu sababli, yakka ozgarmas tok kopriklari 10 W va undan katta
qarshiliklarni olchash uchun qollaniladi. Kichkina qarshiliklarni
olchayotganda tutashtiruvchi simlar qarshiligining olchash aniqligiga
tasirini bilish uchun quyidagi misolni koramiz. Faraz qilaylik, olchanishi
kerak bolgan qarshilikning qiymati 1 W; tutashtiruvchi har bir simning
qarshiligi r = 0,01 W bolsin. Bu holda koprik bilan olchangan qarshilik
R
x
+ 2r boladi. Tutashtiruvchi simlarining qarshiligi tufayli vujudga
kelgan nisbiy xatolik quyidagicha topiladi:
b = (2r/R
x
)100% = (0,02/1)100% = 2%.
Ozgarmas tok kopriklarining asosiy xarakteristikalaridan biri ularning
sezgirligi hisoblanadi. Amalda koprikning sezgirligini baholash uchun
nisbiy sezgirlik ifodasidan foydalaniladi:
S = Da/[(DR
1
/R
2
)100] = [Da/(DR
1
100)]R
2
[bolak/%],(11.6)
11.3-rasm.
5 235 ZAK.
66
bu yerda: Da galvanometr kor-
satkichining ogish burchagi (shkala bo-
laklarida ifodalanadi); DR
1
/R
2
yelka
qarshiligining nisbiy ozgarishi.
Qoshaloq ozgarmas tok kopriklari
asosan 1 W dan kichik bolgan qar-
shiliklarni olchash uchun xizmat qiladi.
11.4-rasmda uning prinsipial sxemasi
keltirilgan.
Sxemada R
N
namuna qarshilik;
R
x
nomalum qarshilik; r koprikning R
x
va R
N
qarshiliklari
ulanadigan qisqichlarni ozaro tutashtiruvchi simning qarshiligi.
R
N
va R
x
ketma-ket ulanib, ulardan I tok otkaziladi. Qoshaloq
koprik asosan R
1
, R
2
, R
3
va R
4
qarshiliklardan iborat.
Koprikning muvozanat holati I
r
= 0 ni hisobga olib, Kirxgof-
ning II qonuniga asosan:
a) R
x
R
2
r R
1
konturi uchun quyidagi tenglamani yozamiz:
I
3
R
x
+ I
2
R
2
- I
1
R
1
= 0;
(11.7)
b) R
4
R
N
R
3
r konturi uchun:
I
2
R
4
+ I
3
R
N
- I
1
R
3
= 0;
(11.8)
d) r R
4
R
3
konturi uchun:
(I
3
- I
2
)r - I
2
R
4
- I
1
R
3
= 0.
(11.9)
(11.7), (11.8), (11.9) tenglamalarni birgalikda yechib, R
x
ni topamiz:
R
x
= R
N
(R
1
/R
3
) + [rR
4
/R
2
+ R
4
+ r)] (R
1
/R
3
- R
2
/R
4
).(11.10)
(11.10) tenglamadan R
x
ni hisoblab topish ancha qiyin.
Ifodadan korinib turibdiki, agar R
1
/R
3
= R
2
/R
4
shart bajarilsa,
ifodaning ong tomonidagi ikkinchi qoshiluvchi nolga teng boladi
va ifoda ancha soddalashadi. U holda koprikning muvozanat sharti
quyidagicha yoziladi:
R
X
= R
N
(R
1
/R
3
).
(11.11)
Shunday qilib, qoshaloq koprik muvozanat holatiga keltirilgan-
da bir vaqtda ikki shart bajariladi.
Tutashtiruvchi simlarning qarshiliklari olchash aniqligiga juda
katta tasir etadi, chunki ularning qiymati taxminan 0,01 W ni tashkil
11.4-rasm.
67
qiladi va u R
1
, R
2
, R
3
, R
4
qarshiliklarga nisbatan juda kichik. R
1
, R
2
,
R
3
, R
4
qarshiliklar esa 10 W dan kichik bolmaydi.
Hozirgi vaqtda qoshaloq kopriklarda R
1
va R
3
qarshiliklar
shtepselli qarshilik magazinlari korinishida ishlanadi. R
2
va R
4
esa,
tort yoki besh dekadali richagli almashlab ulovchi qurilmali qarshilik
magazinlari korinishida boladi.
Bu holda qarshiliklarni bir vaqtda qatiy bir xil rostlashga imkon boladi.
Qoshaloq koprikning sezgirligi nol-korsatkichning sezgirligiga,
koprik zanjirining parametrlariga va ish tokining qiymatiga bogliq.
Odatda qoshaloq kopriklar 10 W dan 10
−
6
10
−
8
gacha bolgan
qarshiliklarni olchash uchun ishlatiladi.
11.5-rasmda kichkina qarshiliklarni olchash uchun R-329 turi-
dagi koprikning soddalashtirilgan sxemasi keltirilgan. Qarshiliklar
shtepselli qarshilik magazinlari korinishida ishlanadi.
11.5-rasm.
68
R
2
va R
4
esa, tort yoki besh dekadali richagli almashlab ulovchi
qurilmali qarshilik magazinlari korinishida boladi.
R-329 turidagi koprik 10
−
8
dan 10
6
W gacha bolgan qarshiliklarni
olchash uchun moljallangan. Olchash xatoligi koprikning olchash
chegarasiga bogliq bolib, 0,05 dan 2% gacha boladi.
Solishtirish yelkasi R
1
beshta dekadali magazin qarshiliklaridan
iborat: 10½100; 10½1; 10½0,1 va 10½0,01 W.
Nisbat yelkalarning (R
2
va R
3
) har qaysisi tortta: 10, 100, 1000
va 10000 W qarshiliklardan tuzilgan.
Namuna qarshilik R
N
blokiga ikkita 1 va 0,001 W qarshilik kiradi,
«Qopol» knopkasi bosilganda nol korsatkich bilan ketma-ket 51 kW
qarshilik ulanadi.
«Aniq» knopkasi bosilganda nol korsatkich sxemaga bevosita
ulanadi. Nol korsatkichning tinchlanishi «tinchlanish» knopkasi
yordamida amalga oshiriladi.
Koprikning sxemasi kichik W li qarshiliklarni olchashda ichki
va tashqi qarshilik qiymatini ozgartirib, koprikning olchash
chegarasini ozgartirishi mumkin. Namuna qarshiligining bloki tortta
knopkaga: ikkitasi I
1
va I
2
tokniki va ikkitasi U
1
va U
2
potensiallarniki
hamda namuna qarshiligini sxemaga ulovchi shtepselli kolodkaga
ega. Namuna qarshiliklardan otuvchi tokning qiymatlari: 0,5 A
(R
N
= 1 W) va 32 A (R
N
= 0,001 W).
XII. TOK, KUCHLANISH VA QARSHILIKNI
KOMPENSATSION USULDA OLCHASH
1. OZGARMAS TOK POTENSIOMETRI
Ozgarmas tok potensiometrining
ishlash prinsipi olchanadigan kattalik-
ning (I
x
, U
x
, E
x
, R
x
) aniq kuchlanish
(kompensatsiyalovchi) bilan ozaro
muvozanatlashuviga asoslanadi.
12.1-rasmda qol bilan muvoza-
natlanuvchi ozgarmas tok potensio-
metrining sxemasi keltirilgan.
Potensiometr yordamida noma-
lum EYuK E
x
ni olchash jarayoni 2
qismdan iborat boladi:
12.1-rasm.
69
1. Har xil potensiometr turi uchun aniq qiymatga ega bolgan ish
toki I
i
ni ornatish.
2. Nomalum EYUK E
x
ni olchash.
Ish tok I
i
ni ornatish uchun ulagich U ni «1» holatga qoyiladi
va R
1
qarshilikni ozgartirib galvanometr korsatkichi nolga keltiriladi.
Bunda namuna R
n
qarshilikdagi kuchlanish pasayishi normal element
elektr yurituvchi kuchi E
n
ga teng boladi:
E
n
= I
I
R
n
,
(12.1)
bu ifodadan ish tokini topamiz:
I
n
= E
n
/R
n
.
(12.2)
Songra ulagich U ni «2» holatga qoyiladi. R
k
qarshilik dastasi D
ni surib U
k
ni E
x
ga tenglashtiriladi, yani bu holda ham galvanometr
korsatkichi nolga keltiriladi:
E
x
= U
k
= I
I
R
k
.
(12.3)
Yoki (12.2) ifodani hisobga olib, (12.3) ni quyidagicha yozamiz:
E
x
= E
n
R
K
/R
n
.
(12.4)
Bu ifoda nomalum EYUK E
x
ni olchash davomida ish tokining
qiymati ozgarmas bolishi kerakligini korsatadi.
Ozgarmas tok potensiometri E
x
ni yuqori aniqlik bilan olchaydi. Bu
aniqlik (12.4) ifodaga kora normal element EYUK qiymatining aniqligi
va namunaviy qarshilik R
n
hamda kompensatsion qarshilik R
K
qiymatlarining aniqligiga bogliq. Normal element ish tokini ornatish
uchun xizmat qiladi, uning aniqlik sinfi 0,005. R
n
va R
K
qarshiliklar juda
yuqori aniqlik bilan ishlanadi, ularning xatoligi 0,01% dan oshmaydi.
Natijada potensiometr olchash xatoligi 0,02% dan katta bolmaydi.
Shuni takidlab otish kerakki, potensiometrlarning mukammal-
ligi asosan kompensatsion qarshilikning sxemasi va konstruksiyasiga
bogliq. Kompensatsion qarshiliklar juda xilma-xildir. Aniqligi juda
past bolgan potensiometrlarda kompensatsion qarshilik qarshilik
magazinlari va reoxorddan iborat boladi.
Aniqligi yuqori ozgarmas tok potensiometrlarida reoxord
ishlatilmaydi. Kompensatsion qarshilik shuntlovchi dekadalar va
ornini bosuvchi dekadalar deb ataluvchi sxemalar boyicha ishlanadi.
Ozgarmas tok potensiometrlari ish toki zanjirining qarshiligiga
qarab, ikki guruhga bolinadi: kichik qarshilikli yoki past omli po-
tensiometrlar va katta qarshilikli yoki yuqori omli potensiometrlar.
70
Past omli potensiometrlar taxminan 0,1 Voltgacha bolgan kichik
EYuK larni olchashda qollaniladi. Ularning ish toki 11025 mA
ga teng bolib, ish toki zanjirining qarshiligi esa bir necha on omdan
iborat boladi. Bu potensiometrlarda nol korsatkich sifatida kichik
kritik qarshilikka ega bolgan magnitoelektrik galvanometrlar ishlatiladi.
Yuqori omli potensiometrlarda ish toki zanjirining qarshiligi 1 V
ga 10000 W togri keladi. Odatda ish toki 0,1 mA ga teng. Nol
korsatkichi sifatida katta kritik qarshilikka ega bolgan magnitoelektrik
galvanometr qollaniladi. Bunday potensiometrlarning yuqori olchash
chegarasi 1,2¸2,5 V boladi.
Ozgarmas tok potensiometrlari kuchlanish, EYuK, tok va elektr
qarshiliklarini olchash hamda namuna asboblar ampermetrlar,
voltmetrlar va vattmetrlarni tekshirish uchun qollaniladi.
Ozgarmas tok potensiometrlarining afzalliklari quyidagilardan iborat:
1. Aniqligi yuqori.
2. Olchanayotgan kuchlanish manbayida hech qanday quvvat
sarflanmaydi. EYuK va kuchlanishni aniq olchashga moljallangan
R-37 turidagi potensiometrning aniqlik sinfi 0,02 bolib, yuqori
olchash chegarasi 2,1 V ga teng. Potensiometr korsatishidagi yol
qoyiladigan xatolik quyidagi ifoda ±(200 V + 0,4)10
-6
V orqali
aniqlanadi. Ifodadagi V potensiometrning korsatgan qiymati.
12.2-rasmda R-37 potensiometrning soddalashtirilgan sxemasi
keltirilgan.
12.2-rasm.
71
Potensiometr ikki A va B konturlaridan iborat, A konturi I va II
olchash dekadalari, 8 W li qarshilik va normal element NE
dekadalaridan tashkil topgan. B konturi esa III, IV, V, VI olchash
dekadalaridan bir guruh tok taqsimlash qarshiliklaridan va 100 W li
ornatish qarshilikdan tashkil topgan. III dekada batareya bilan ketma-
ket ulanadi va undan 1 mA tok otadi. Songra tok tok taqsimlash
qarshiliklariga tarqaladi. Tok taqsimlash qarshiliklari IV, V, VI dekada
olchagichlarining chotkasi bilan ulanadi.
B konturidagi ish toki 100 W lik ornatish qarshilikdagi kuchla-
nishni A konturning II dekadasi 10-pogonasidagi kuchlanish bilan
solishtirib ornatiladi.
Shuni uqtirib otish kerakki, ozgarmas tok potensiometrlari
yordamida togridan togri kuchlanish yoki EYUK ni olchash
mumkin. Shu sababli tok va qarshiliklarni olchash uchun bu qiymatlar
ozlariga proporsional bolgan kuchlanish yoki EYUK ga aylantiriladi.
Tokni olchash. Potensiometr bilan tokni quyidagi sxema
yordamida olchanadi (12.3-a rasm).
Nomalum tok I
X
otayotgan zanjirga malum namunaviy R
0
qarshilik ulanadi va potensiometr bilan bu qarshilikdagi kuchlanish
pasayishi olchanadi. Tokning qiymati esa quyidagi ifodadan hisoblash
yoli bilan topiladi:
I
X
= U
0
/R
0
,
(12.5)
bu yerda: U
0
potensiometr shkalasidan (R
K
qarshiligining D dastagi
holatidan) olingan qiymat, Voltda; R
0
namuna qarshilikning qiymati.
Qarshilikni olchash. Nomalum qarshilik R
x
namuna qarshilik R
0
bilan ketma-ket ulanadi va ulardan I toki otkaziladi (12.3-b rasm).
12.3-a, b rasm.
a)
b)
72
Potensiometr yordamida R
0
va R
x
qarshiliklardagi kuchlanish
pasayishi U
0
va U
x
olchanadi:
U
0
= IR
0
,
(12.6)
U
x
= IR
x
,
(12.7)
(12.6) ni (12.7) ga bolib, R
x
ni hisoblash uchun quyidagi ifodani
olamiz:
R
x
= (U
x
/U
0
)R
0
.
(12.8)
Kuchlanishni olchash. Ozgarmas tok potensiometri yordamida
togridan togri taxminan 2 V gacha bolgan kuchlanishlarni olchash
mumkin.
Qiymati 2 V dan katta bolgan kuchlanishlarni olchash uchun
kuchlanish bolgichlari ishlatiladi, yani kuchlanish bolgichlari
yordamida potensiometrning yuqori olchash chegarasi kengaytiriladi.
12.4-rasmda KB-1 (DN-1) turidagi kuchlanish bolgichining elektr
sxemasi keltirilgan.
Kuchlanish bolgichi tortta aktiv qarshilikdan iborat bolib,
umumiy qarshiligi 100 kW, «X» qisqichlariga nomalum kuchlanish
ulanadi. Potensiometr bilan bu nomalum kuchlanishning bir ulushi
U¢
x
, yani «+» qisqichi bilan ikkinchi bolish koeffitsienti korsatilgan
qisqich I orasidagi kuchlanish pasayishi olchanadi. Olchanuvchi
kuchlanish U
x
quyidagi ifodadan hisoblash yoli bilan topiladi:
U
x
= U
k
(R
b
/R) = kU
k
,
(12.9)
bu yerda: R
b
100 kW (bolgich qarshiligi); R 200, 1000, 10000 W
qiymatlariga teng bolishi mumkin; k bolgich koeffitsienti; U
k
potensiometr shkalasidan olinadigan qiymat.
Shuni aytib otish kerakki, kuchlanish bolgichlarining qollanilishi
olchanuvchi manbadan quvvat sarf bolishiga olib keladi.
2. OZGARUVCHAN TOK
POTENSIOMETRLARI
Ozgaruvchan tok potensiomet-
rining ishlash prinsipi ham xuddi
ozgarmas tok potensiometrlarinikidek,
U
x
(yoki E.Yu.K. Ex) ning kom-
pensatsion (aniq) kuchlanish U
K
bilan
12.4-rasm.
73
ozaro kompensatsiyalanishiga asoslanib, kompensatsiya momenti nol-
indikator yordamida aniqlanadi.
Nomalum U
x
kuchlanishni kompensatsion U
K
kuchlanish bilan
tola kompensatsiya qilish uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak:
1. U
x
na U
K
kuchlanishlarning modullari ozaro teng bolishi;
2. U
x
va U
K
kuchlanishlar fazalari boyicha bir-biriga teskari bolishi
(yani 180°);
3. U
x
va U
K
kuchlanishlarning chastotalari ozaro teng bolishi;
4. U
x
va U
K
kuchlanishlarning shakli (vaqt boyicha ozgarishi)
bir xil bolishi kerak.
Birinchi va ikkinchi shartlarning bajarilishi uchun ozgaruvchan
tok potensiometrining sxemasi shunday tuzilganki, ularda kompensa-
tsion kuchlanish U
K
ning moduli va fazasini ozgartirish imkoniyati
bor.
Bu bilan ular ozgarmas tok potensiometrlaridan tubdan farq qiladi.
Uchinchi shart bajarilishi uchun potensiometr va kuchlanishi
olchanayotgan elektr zanjir bitta manbadan taminlanadi.
U
x
va U
K
kuchlanishlarning sinusoida boyicha ozgarishini amalda
bajarish juda qiyin. Shuning uchun kompensatsiya asosiy garmonika
boyicha bajariladi va nol indikator sifatida vibratsion galvanometr
ishlatiladi.
Ozgaruvchan tok potensiometrlari ikki turli boladi:
a) qutb-koordinatali;
b) togriburchak-koordinatali.
12.5-rasmda togriburchak-koordinatali ozgaruvchan tok po-
tensiometrining soddalashtirilgan elektr sxemasi keltirilgan.
Potensiometr ikki ish zanjiri A va B dan iborat. A ish zanjiri ampermetr
A, rostlash qarshiligi R, kuchlanish birligida darajalangan reoxord ab,
havo (ozaksiz) transformatori T
R
ning 1 (birlamchi) chulgamidan tashkil
topgan. B zanjir esa, T
R
ning 2 (ikkilamchi) chulgami, kuchlanish
birligida darajalangan reoxord va qarshilik R
f
dan iborat.
A zanjirdan I
1
tok otganda T
R
ning 1 (birlamchi) chulgamida F
magnit oqimi hosil boladi. Transformator T
R
ferromagnit ozaksiz
bolganligi uchun bu F oqim ozini hosil qilayotgan I
1
tok bilan bir
fazada boladi.
T
R
ning 2 (ikkilamchi) chulgamida hosil bolgan EYuK E
2
F magnit
oqimdan 90° orqada bolib (12.5-b rasm) quyidagicha ifodalanadi:
E
2
= -jw MI
1
,
(12.9)
bu yerda: M ozaro induktivlik koeffitsienti, B ish zanjiridagi tok esa
74
2
2
2
2
,
E
E
Z
r
j L
I
+
=
=
w
(12.10)
bu yerda: Z
2
shu zanjirning tola qarshiligi.
B zanjirning reaktiv qarshiligi aktiv qarshiligiga nisbatan juda
kichik (r
2
>>wL
2
), shu sababli I
2
toki EYuK E
2
bilan bir fazada
bolib, I
1
tokka nisbatan 90° ga burilgan.
U
a6
va U
vr
kuchlanishlar ham bir-biriga nisbatan 90° ga surilgan.
Yuqoridagi ifodaga binoan I
2
tokning qiymati chastotaga bogliq.
Chastotaning ozgarishi natijasida «VG» qarshiligining darajalanishi
buzilishi mumkin.
I
2
= const bolishi uchun R
f
qarshiligi xizmat qiladi. U
x
ni olchash
uchun D
1
, D
2
dastaklarini surib, vibratsion galvanometrga qarab
kompensatsiya momenti aniqlanadi. D
1
va D
2
dastaklar «0» nuqtadan
otganida U
K
ning tashkil etuvchilari U
XX
va U
XU
ning ishorasi ozgaradi
(12.5-b rasm).
Nomalum kuchlanish U
x
ning qiymati va fazasi quyidagi
ifodalardan hisoblab topiladi:
2
2
,
x
xx
xy
U
U
U
=
+
(12.11)
12.5-rasm.
a)
b)
75
tg
,
xy
xx
U
U
j=
(12.12)
bu yerda: U
xx
va U
XY
nomalum kuchlanish U
x
ning tashkil etuvchila-
ri potensiometrning X va Y oqi shkalasidan olinadi; j U
XY
va U
XX
kuchlanishlar orasidagi burchak.
Ozgaruvchan tok potensiometrlari quyidagi maqsadlarda
ishlatiladi:
a) kuchlanish va EYuK larni olchash uchun;
b) kompleks tok va qarshiliklarni olchash uchun;
d) ozgaruvchan magnit oqimlarni olchash uchun;
e) elektrotexnik polatning magnit xarakteristikasini olish uchun;
f) fazometr, tok va kuchlanish transformatorlarini tekshirish uchun.
XIII. ELEKTRON OSSILLOGRAFLAR
Elektron ossillograflar universal asbob hisoblanib, ular faqat elektr
olchash laboratoriyalarida majburiy asbob bolmay, balki biologiyada,
meditsinada va boshqa fan va texnika sohalarida juda keng qollaniladi.
Elektron ossillograflar past va yuqori chastotali tok va kuchlanishlarni
olchash, qisqa vaqt ichida ozgaruvchan va impulsli hodisalarni kuzatish,
qayd qilish uchun xizmat qiladi. Ular yordamida hatto chastotasi
10
3
MHz gacha bolgan jarayonlarni tekshirish, kuzatish mumkin.
Elektron ossillograf bir qancha qismlardan iborat: elektron nur
trubkasi, vertikal va gorizontal ogish kuchaytirgichlari, arrasimon
kuchlanish generatori va manba bloki.
Elektron nur trubka ossillografning asosiy olchash mexanizmi
hisoblanadi. Hozirgi vaqtda asosan, qizdirilgan katodli, elektrostatik
fokuslash va boshqariladigan elektron nur trubka qollaniladi. Elektron
nur trubkaning tor uchiga elektron top va ogdiruvchi sistema
ornatiladi (13.1-rasm).
13.1-rasm.
76
Elektron top tez uchuvchi elektronlar oqimi hosil qiluvchi va uni
ingichka nurga aylantiruvchi qurilmadir, u elektron chiqaruvchi katod
3 dan, boshqaruvchi elektrod 4 dan va elektronlar nurini ekranga
fokuslovchi ikkita A
1
hamda A
2
anoddan iborat.
Ogdiruvchi sistema ikki juft: vertikal ogdiruvchi 5 va gorizontal
ogdiruvchi 6 plastinkalardan iborat.
Agar qizdirgich tolasidan elektr toki otkazilsa, u choglanadi va katodni
qizdiradi. Termoelektron emissiya hodisasi natijasida katod elektronlar
chiqaradi. Agar boshqaruvchi elektrod 4 ga anod potensialiga nisbatan
manfiy potensial berilsa, A
1
va A
2
anodlarning potensialini esa unga nisbatan
musbat qilinsa, u holda elektronlar boshqaruvchi elektrodning sirtidan
uning oqiga tomon itariladi va teshik orqali musbat potensialli anodga
intiladi. Birinchi anodning potensialini rostlab elektron dastani fokuslash,
ekranda kichik (diametri 0,2¸0,5 mm li) nurlanuvchi nuqtaning paydo
bolishiga erishish mumkin. Agar vertikal ogdiruvchi plastinkalarga
kuchlanish berilgan bolsa, ular orasida elektr maydoni hosil bolib, ozi
orqali otayotgan elektronlarga tasir qiladi. Bu kuchlar tasiri ostida elek-
tronlar dastlabki yonalishlarini ozgartiradi va ekranning markaziga
tushmaydi (13.2-rasm). Natijada, dog plastinkalarga berilgan
kuchlanishning yonalishiga qarab yo pastga, yo yuqoriga kochadi.
Gorizontal ogdiruvchi plastinkalar tasiri ham xuddi shunday,
faqat ular nurni gorizontal boylab ogdiradi.
Elektron ossillograf blok sxemasidagi (13.3-rasm) belgilar:
ENT elektron nur trubka; ET elektron top; EN elektron
nur; E ekran: K katod; KQT katod qizdirgichining tolasi; M
modulator: A
1
, A
2
birinchi va ikkinchi anodlar; GOP gorizontal
ogdirish plastinkasi; VOP vertikal ogdirish plastinkasi; TB
taminlash bloki; KB kuchlanish bolgich; YOR yorqinlik
regulatori; FR fokuslash regulatori; AT attenyuator (kuchsiz-
lantiruvchi), KU, KX U va X kanallarning kuchaytirgichi; YG
yoyma generator; SB sinxronlashtirish bloki.
13.2-rasm.
77
1. ELEKTRON OSSILLOGRAFI EKRANIDA HAR XIL
YOYMALAR HOSIL QILISH USULLARI
Lissaju shakllari usuli. Agar ikkala ogdiruvchi plastinkalarga,
sinusoida boyicha ozgaruvchan kuchlanish U
y
va U
x
berilgan bolsa, u
holda bu kuchlanishlarning amplitudasiga, fazasiga va chastotasiga qarab
elektron nur ekranda Lissaju shakllarini yozadi (13.4-rasm). Bunda,
masalan, gorizontal ogdiruvchi plastinkaga malum chastotali sinusoidal
13.3-rasm. Elektron ossillografning blok sxemasi.
13.4-rasm.
78
kuchlanish, vertikal ogdiruvchi plastinkaga esa tekshirilayotgan
nomalum kuchlanish berib, hosil bolgan Lissaju shakllari boyicha
nomalum kuchlanishning fazasi, chastotasi haqida fikr yuritish mumkin.
Chiziqli yoyma usuli. Bizni qiziqtiradigan kattalikning vaqt
boyicha ozgarish egri chizigini olish uchun, odatda, gorizontal
ogdiruvchi plastinkalarga chiziqli ozgaruvchan kuchlanish U
yo
qoyish
kerak, vertikal ogdiruvchi plastinkalarga esa nomalum kuchlanish
beriladi. Bunda ekranda togri burchak koordinatalarida nomalum
kuchlanishning ozgarish egri chizigi hosil boladi (13.5-rasm).
Chiziqli ozgarishni taminlash uchun yoyuvchi kuchlanish U
y
arrasimon shaklda bolishi kerak. Bunday kuchlanish yoyma (raz-
13.5-rasm.
13.6-rasm.
79
vyortka) generatori deb ataladigan generatorda (maxsus qurilmada)
hosil qilinadi (13.6-a rasm).
Yoyma generatordagi arrasimon ozgaruvchan kuchlanishni ishlab
beruvchi qurilmaning ishlashi kondensatorning zaryadlanishi va
zaryadsizlanishiga asoslanadi. (13.6-b rasm): U manba kuchlanishi;
K kalit.
Agar kalit 1-holatga ulansa, kondensator S, R
1
, qarshiligi orqali
zaryadlanib, zaryad kuchlanishi eksponensial qonun boyicha
kopayadi:
U
C
3
> U yoki U
C
3
= U[1 - e
1/t
1
].
(13.1)
Bu yerda t
1
= R
1
S kondensatorning zaryadlanish vaqti doimiyligi.
Agar elektron nur topi yolining oxirida kalit 2-holatga ulansa,
kondensator R
2
orqali zaryadsizlanadi va kondensatorni zaryad-
sizlanish kuchlanishi (yoki elektron nurini teskari yonalishda surilishi)
quyidagicha ifodalanadi:
U
ur
= U
c
e
tmmec/t
raz
, t
raz
= R
2
C
(13.2)
va
t
tug
>> t
teskari
(13.3)
Nomalum kuchlanish egri chizigi ekranda qozgalmay turishi
uchun, nomalum kuchlanish chastotasi arrasimon kuchlanish
chastotasini maxsus sinxronlash qurilmasi yordamida sinxronlashti-
radi. Agar vertikal ogdiruvchi plastinkaga kuchlanish berilmasa,
arrasimon kuchlanishning tasiridan nurlanuvchi dog ekranda
gorizontal chiziq boyicha t
1
vaqt oraligida chapdan ongga suriladi
va juda qisqa t
2
vaqt oraligida dog avvalgi holatiga (ongdan chapga)
qaytadi. Agar vertikal plastinkalarga sinusoidal kuchlanish berilsa,
ekranda bu kuchlanishning yoyilishi hosil boladi.
Aylanma yoyma usuli. Elektron
ossillograflarni tekshirayotganda
ularda aylanma yoyma hosil qilish
ham katta ahamiyatga ega. Buning
uchun vertikal va gorizontal ogdi-
ruvchi plastinkalarga bir xil, lekin
faza jihatidan 90° ga farq qiladigan
kuchlanish beriladi (13.7-rasm).
13.7-rasm.
80
Bu holda ekranda hosil bolgan dogning X va Y oqlari boyicha
surilishi quyidagi parametrik tenglama bilan ifodalanadi:
X = S
UX
U
mx
sin wt,
(13.4)
Y = S
UY
U
my
cos wt,
bu yerda: S
U
va U
m
lar X va Y oqlari boyicha kuchlanishlarning
amplituda qiymatlari va sezgirligi bolib, ularni shunday tanlash kerakki,
S
UX
U
mx
= S
UY
U
my
= A
(13.5)
sharti bajarilsin. U holda yuqoridagi ikki parametrik (13.4) tenglamani
kvadratga kotarib qoshsak va sin
2
wt + cos
2
wt = l ini hisobga olsak,
A radiusli aylana tenglamasi hosil boladi:
X
2
+ Y
2
= A
2
.
(13.6)
Ossillografik usullar yordamida nomalum chastota, faza siljish
burchaklarini aniqlash. Lissaju figuralari usuli bilan chastota
topilayotganda ossillograf ekranida qozgalmas figura hosil qilish
kerak. Nomalum kuchlanish chastotasi quyidagi formuladan topiladi:
0
,
x
x
y
n
n
f
f
=
(13.7)
bu yerda: f
0
aniq chastota (50 Hz), n
x
, n
u
hosil qilingan egri
chiziqning X va Y oqlari boyicha kesishgan nuqtalari soni (13.8-rasm).
Ikki sinusoidal kuchlanish orasidagi faza farqini ellips usuli bilan
topilayotganda quyidagi formuladan foydalaniladi:
0
sin
X
A
=
Y
yoki
0
sin
Y
B
=
Y
.
(13.8)
X
0
, A, Y
0
, B lar ellips boyicha topiladi (13.9-rasm).
Aylanma yoyma usuli bilan chastota topilayotganda nomalum
chastotali kuchlanish (signallar generatoridan) ossillografning toriga
(boshqaruvchi elektrodiga) beriladi (13.10-rasm) va nomalum
chastota quyidagi formula yordamida hisoblanadi:
f = nf
0
,
(13.9)
bu yerda: f
0
aylanma yoyma kuchlanishning chastotasi (50 Hz), n
hosil bolgan egri chiziqdagi (aylanadagi) yorqin yoylar soni.
81
XIV. RAQAMLI OLCHASH ASBOBLARI
Raqamli olchash asbobi deb, olchash borasida uzluksiz
olchanayotgan kattalikning natijasi raqamli qayd etish qurilmasida
yoki raqamlarni yozib boruvchi qurilmada diskret tarzda ozgartirilib,
indikatsiyalanadigan asboblarga aytiladi. 14.1-rasmda raqamli olchash
asbobining funksional chizmasi korsatilgan.
«X» analog signali kirishdagi analog ozgartkich (KAO)da keyingi
ozgartirish uchun qulay shaklga ozgartiriladi, songra analog-raqamli
ozgartkich (ARO) yordamida diskretlashtiriladi va kodlanadi,
nihoyat, raqamli qayd etish qurilmasi (RQQ) olchanayotgan kattalik
boyicha kodlangan malumot-
ni raqamli qaydnoma tarzida,
operatorga qulay shaklda kor-
satadi.
Tavsiya etiladigan malu-
motning qulayligi va aniqligi sa-
babli raqamli olchash asboblari
13.8-rasm.
13.9-rasm.
13.10-rasm.
13.11-rasm.
14.1-rasm.
6 235 ZAK.
82
ilmiy-tekshirish laboratoriyalaridan keng orin olgan.
Raqamli olchash asboblari analog olchash asboblariga nisbatan
qator afzalliklarga ega:
yuqori aniqlik;
keng ish diapazoni;
tezkorlik;
olchash natijasining qulay tarzda tavsiya etilishi;
avtomatlashtirilgan tarmoqlarga ulash mumkinligi;
olchash jarayonini avtomatlashtirish imkoniyatlari mavjud-
ligi va hokazolar.
Albatta, boshqa asboblarda bolganidek, raqamli olchash asbob-
larida kamchiliklar ham bor:
murakkabligi;
tannarxining balandligi;
ishonchliligi nisbatan pastroq.
Lekin integral sxemalarning tezkor rivoji natijasida, yuqoridagi
kamchiliklar tobora chekinib bormoqda. Raqamli olchash asbobining
asosiy qismi ARO hisoblanadi. Unda malumot diskretlashtiriladi,
songra kvantlanib kodlanadi. Diskretlashtirish bu muayyan diskret
(juda qisqa) vaqt oraligida qaydnomalarni olishdir. Odatda diskretlash
qadamini (t
1
... t
2
) doimiy qilishga harakat qilinadi (14.2-rasm).
Kvantlash esa, x (t) kattalikning uzluksiz qiymatlarini X
k
diskret
qiymatlarning toplami bilan almashtirishdir. Olchanadigan
kattlalikning uzluksiz qiymatlari muayyan tartib asosida kvantlash
darajalarining qiymatlari bilan almashtiriladi. Kodlashtirish esa muayyan
ketma-ketlikda ifodalangan sonli qiymatlarni tavsiya etishdan iborat.
Uzluksiz ozgaruvchan kattalikning diskret usuli asosida uzuq
diskret qiymatlarga, kodlarga ozgartirilishi asosan uch xil usulda
amalga oshiriladi (14.3-a, b, d rasm):
1) ketma-ket hisob usuli;
14.2-rasm.
83
2) taqqoslash usuli;
3) sanoq usuli.
Diskretlashtirish va kvantlash raqamli olchash asbobining asosiy
xatolik manbalari hisoblanadi.
Raqamli olchash asboblarida vaqt boyicha uzluksiz ozgaradigan
kattalikni uzuq qiymatlarga ozgartirish yoki kodlash malum qoida
boyicha, masalan, sanoq tizimi boyicha amalga oshiriladi.
Biz uchun odat bolgan onlik sanoq tizimida istalgan butun son
N quyidagicha ifodalanishi mumkin:
1
1
10 ,
n
i
i
i
N
K
−
=
=
⋅
∑
(14.1)
bu yerda: n razryad soni; K
i
0, 1, 2, ..., 9 qiymatlarni qabul
qilishi mumkin bolgan koeffitsient.
Masalan, 258 sonini quyidagi yigindi korinishida yozish mumkin:
210
2
+ 510
1
+ 810
0
.
(14.2)
Ikkilik sanoq tizimida, istalgan butun son N quyidagicha ifodalanadi:
1
1
10 ,
n
i
i
i
N
K
−
=
=
⋅
∑
(14.3)
bu yerda: n razryad soni; K
i
0 va 1 qiymatlarni qabul qiladi
(2 ta simvol ishlatiladi)
12
8
+ 02
7
+ 02
6
+ 02
5
+ 02
4
+ 02
3
+
+ 02
2
+ 12
1
+ 02
0
.
(14.4)
yoki uni soddaroq korinishda quyidagicha yozish mumkin 100000010.
Birlik sanoq tizimida esa faqat bitta simvol (1 raqami) ishlatilib,
istalgan butun son quyidagi korinishda ifodalanadi:
Onlik sanoq tizimida ......................................................... 1234
Birlik sanoq tizimida .................................................. I II III IV
14.3-rasm.
ketma-ket hisob usuli taqqoslash usuli sanoq usuli
a) b) d)
84
Albatta, yuqorida takidlangan sanoq tizimlarining oziga xos
afzalliklari ham, kamchiliklari ham bor.
Raqamli olchash asboblarida qaysi sanoq tizimining (kodlash)
ishlatilishi ularni aynan qaysi hisoblash, boshqarish yoki boshqa
qurilmalarda ishlatilishiga bogliqdir.
1. RAQAMLI OLCHASH ASBOBLARINING
ASOSIY QISMLARI
Raqamli olchash asboblarining asosiy qismlariga triggerlar, qayta
hisoblovchi qurilmalar, kalit, impulslar hisoblagichi, indikatorlar,
solishtiruvchi qurilma va h. k. kiradi.
Trigger (Tg) shunday qurilmaki, u 2 turgun muvozanat holatiga
ega bolib, 1-holatdan 2-holatga tashqi signal tasiridan sakrab otish
xususiyatiga ega. Trigger yangi holatga otganda, to yangi tashqi
signal ozgarmaguncha oz holatini saqlab turadi.
Triggerlar yarim otkazgichli elementlardan (tranzistor, diodlardan),
rezistor, kondensatorlardan, integral mikrosxemalardan ishlanadi.
14.4-rasmda triggerning tuzilishi korsatilgan bolib, triggerni X
0
kirishiga boshqaruvchi impuls berilganda «1» holatiga, impuls X
1
, ga
berilganda esa «0» holatiga otadi. «0» holatda triggerning chiqishi
Y
0
da past potensial, Y
1
da yuqori potensial hosil boladi. «1» holatda
Y
0
chiqishida yuqori, Y
1
chiqishida esa past potensial boladi.
Triggerni hisob kirishi (HK) ga boshqaruvchi impuls berilganda
har bitta impuls tasiridan bir holatdan ikkinchi holatga otadi. (14.4-
a, b rasm).
2. QAYTA HISOBLOVCHI QURILMA
Bu qurilma raqamli olchash asboblarida impuls chastotalarini
bolish, son impulsli kodlarni ikkilik kodlarga ozgartirish kabi
14.4-rasm.
85
maqsadlarda ishlatiladi. Agar n ta trigger ketma-ket 14.5-rasmda
korsatilgandek qayta hisoblash koeffitsienti 2 ga teng ulansa,
hisoblovchi qurilma sifatida ishlatiladi (N = 2
n
).
Bu qurilmaning ishlashi 14.5-a, b rasmdagi grafikda korsatilgan.
3. ELEKTRON KALIT
14.6-rasmda tranzistorli elektron kalitning ekvivalent sxemasi
tasvirlangan.
Kalit bir necha on W lardagi R
1
qarshiligidan, bir necha yuz
millivoltlardagi E kuchlanish generatoridan, mikroamperlardagi I
tok generatoridan, bir necha yuz megaomdagi R
P
qarshilikli qilib
ishlangan. Ulagich past holatga ulansa,
kalit yopiq, yuqori holatga ulansa, u
ochiq boladi.
4. SOLISHTIRUVCHI QURILMA
Bu qurilma nomalum olchanadigan
kattalik X
2
bilan, aniq X
1
kattalikni so-
lishtirish natijasida chiqish signali Y, Y
1
,
14.6-rasm.
14.5-rasm.
86
Y
2
ni shakllantirish uchun xizmat qiladi (14.7-a, b, d, e rasm).
1. Agar x
1
< x
2
, bolsa, chiqishda signal Y = Y
11
boladi;
Agar x
1
³ x
2
bolsa, chiqishdagi signal Y
1
= Y
1
1
.
2. x
1
< x
2
bolganda, chiqishdagi signal Y
1
= Y
1
11
;
X
1
> X
2
da esa, ikkinchi chiqishdagi signal Y
2
= Y
2
1
va X
1
= X
2
da
Y
1
= Y
2
= 0 boladi.
Xaqiqatda solishtiruvchi qurilmada chiqish signali X
1
= X
2
emas,
balki X
op
= X
1
- X
2
da qiymatini ozgartiradi va bu uning sezgirlik
ostonasi deb ataladi. Solishtiruvchi qurilmaning sezgirlik ostonasi
xatolikka olib keladi va nihoyat raqamli olchash asbobining tezkorligini
belgilaydi. Solishtiruvchi qurilmalar, odatda, elektron elementlaridan
ishlanib, kuchaytirgich va trigger tipidagi qurilmalardan tashkil topadi.
5. INDIKATORLAR
Raqamli olchash asboblarida olchanayotgan kattalikning raqam
shaklida korsatilishi uchun maxsus belgili, segmentli va gazoraz-
ryadli indikatorlar ishlatiladi.
Segmentli indikatorlarda 0, 1, 2, ..., 9 raqamlari hosil bolishi
uchun boshqaruvchi kuchlanish berilganda yoritiladigan 7, 8, 9 va
undan kop sonli elementlar ishlatiladi va bu elementlar elektrolu-
minofor tasmalaridan, svetodiodlardan, suyuq kristallardan ishlanadi.
14.8-a rasmda yetti elementli indikator korsatilgan.
14.7-rasm.
87
14.8-b rasmda gazorazryad lampali indikator korsatilgan. Lampa
anodi, odatda, tor shaklida, katodi esa ketma-ket joylashgan 0 dan
9 gacha raqam shaklida va (+, -, V, A va h. k.) belgilarni hosil
qiluvchi yupqa otkazgich (sim) dan ishlanadi. Lampa balloni neon
bilan toldirilgan bolib, kuchlanish berilganda, katod atrofi yoritilib,
indikatorda yorqin biron belgi, yorqin raqam hosil boladi.
6. RAQAMLI OLCHASH ASBOBLARIDA HAR XIL
KATTALIKLARNI OLCHASH. RAQAMLI CHASTOTOMER
14.9-rasmda raqamli chastotomer tasvirlangan. Unda:
F nomalum kuchlanishni bir qutbli impulslarga ozgartiruvchi
(shakllantiruvchi) qurilma;
EK elektron kalit;
IH impulslar hisoblagichi;
Tg trigger;
IG impulslar generatori;
RQQ raqamli qayd qiluvchi qurilma;
ChB chastota bolgich.
14.9-rasm.
14.8-rasm.
88
F qurilmaga nomalum chastotali kuchlanish beriladi va uning
chiqishida olinadigan signal kalit orqali hisoblagichga otadi. Kalitning
holati esa T
g
ga beriladigan impuls orqali boshqariladi. Bu impulslar
davomiyligi esa chastota bolgichi orqali belgilanadi va shu Dt vaqt
oraligida, yani kalit ochiq holatida hisoblagichga otgan impulslar
soni N boyicha nomalum chastota quyidagicha aniqlanadi:
f
x
= N/Dt.
(14.5)
Raqamli chastotomerning yaxshi tomoni shundaki, avvalo asbobning
korsatishi f
x
ga proporsional va bunday asbob yordamida chastota
(10 MHz gacha diapazonda); 0,1 Hz1 MHz diapazonda davr va 10 mks
dan to 10
5
s gacha bolgan vaqt intervalini olchashi mumkin.
7. RAQAMLI FAZOMETR
(14.10-rasm) U
x1
va U
x2
kuchlanishlari orasida faza farqi vaqt
intervali t
x
ga ozgartiriladi. F
1
va F
2
lar yordamida U
x1
va U
x2
lar
noldan otgan paytida «start» va «stop» impulslarini ishlab beradi
hamda VIAB (vaqt intervalini ajratuvchi qurilma (bloki) impulslar
seriyasidan (toplamidan) faqat ikkita impuls ajratadi. Mana shu im-
pulslar orasidagi vaqt intervali olchanadi va asbobning korsatishi
quyidagicha ifodalanadi:
N = t
s
/T
0
= t
x
f
0
= j
x
(T
x
/2p)f
0
= j
x
(1/2p)(f
0
/f
x
), (14.6)
bu yerda: T
x
= l/f
x
U
xl
va U
x2
kuchlanishlarining davri.
Raqamli vaqt-impulsli voltmetr (14.11-rasm). Olchanadigan kuch-
lanish solishtiruvchi qurilmaning bir uchiga beriladi. Sxemaning
ishlashi boshqarish bloki (BB) orqali boshqariladi, yani olchash
siklining boshlangich t
0
paytda u kompensatsion kuchlanish generatori
(KKG) ni ishga tushiradi, xuddi shu paytda elektron kalit (EK)
ochiladi. KKG dan solishtiruvchi qurilmaning ikkinchi uchiga chiziqli
ozgaruvchan kuchlanish beriladi. U
x
= U
k
t
1
paytida kalit uziladi va
hisoblagichga impulslar otishi toxtaydi. t
x
(t
1
- t
2
) vaqt mobaynida,
yani kalit ochiq bolgan holatida hisoblagichdan olingan impulslar
soni boyicha nomalum kuchlanish quyidagicha aniqlanadi:
U
x
= K t
x
= KNT
0
,
(14.7)
bu yerda: K chiziqli ozgaruvchan kuchlanishning ozgarishini
xarakterlovchi koeffitsient; T
0
impulslar generatori (IG) ishlab
beruvchi impulslar chastotasi.
89
14.10-rasm.
Vaqt intervalini olchovchi raqamli asbob (14.12-rasm). Unda:
SCHIG stabil chastotali impulslar generatori;
EK elektron kalit;
Tg trigger;
H hisoblagich.
14.12-rasmda korsatilgan asbob ketma-ket hisob usuliga asos-
langan siklik rejimda ishlaydigan vaqt intervalini olchovchi asbobdir.
Avvalo, sxemani ishga tushirish triggerni, hisoblagichni «0» holatga
qoyishdan boshlanadi. Triggerga «start» impulsi berilganda elektron
kalit (EK) ochiladi, shu paytdan stabil chastotali impulslar generatoridan
f
0
chastotali impulslar hisoblagich (H)ga ota boshlaydi. «Stop» impulsi
90
14.12-rasm.
14.11-rasm.
91
berilishi bilan trigger boshlangich holatiga qaytadi va kalit uziladi, yani
yopiq holatiga keladi va hisoblagichga impulslar otishi toxtaydi.
Kalit ochiq bolgan holatida undan otgan impulslar soni N = t
x
/T
0
,
(T = l/f
0
), yoki t
x
= Nt
0
boladi.
Albatta, bu asbobning oziga xos afzallik tomonlari ham bor va
kamchilikdan ham õoli emas. Asbobning kamchiligi shundan iboratki,
kvantlash xatoligi T
0
va t
x
larga bogliq bolib, T
0
/t
x
qanchalik kichik
bolsa, xatolik ham shunchalik kam boladi. Bundan tashqari xatolik
f
0
ga bogliq: «start», «stop» impulslarining aniq berilmasligidan kelib
chiqadigan xatolikdir.
92
FOYDALANILGAN VA TAVSIYA ETILADIGAN
ADABIYOTLAR
1. Àòàìàëÿí Ý. Ã. «Ïðèáîðû è ìåòîäû èçìåðåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ
âåëè÷èí». Ì. 1982.
2. Äóøèí Å. Ì. «Îñíîâû ìåòðîëîãèè è ýëåêòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ».
Ë. Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1987.
3. Åâòèõíåâ Í. Í., Êóïåðøìèäò ß. À. è äð. «Èçìåðåíèÿ ýëåêòðè÷åñ-
êèõ è íåýëåêòðè÷åñêèõ âåëè÷èí». Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò. 1990.
4. Êóêóø Â. Ä. «Ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿ». Ì.: 1985.
5. Êóøíèð Ô. Â. «Ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿ», Ë., 1983.
6. Êóëèêîâñêèé Ê. Ë., Êóïåð Â. ß. Ìåòîäû è ñðåäñòâà èçìåðåíèé.
Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1986.
7. Ìàëèíîâñêèé Â. Í. «Ýëåêòðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ». Ì.: Ýíåð-
ãîàòîìèçäàò, 1985.
8. Majidov S. M. «Elektrotexnikadan ruscha-ozbekcha lugat-spra-
vochnik». «Oqituvchi» nashriyoti. 1992.
9. Õðîìîé Á. Ï. Ìîèñååâ Þ. Ã. «Ýëåêòðîðàäèîèçìåðåíèÿ», Ì.: 1985.
10. Olchashlar birligini taminlash davlat tizimi Metrologiya.
Atamalar va tariflar. OzRST 5.010 93.
11. Qodirova Sh. A. va boshqalar. «Metrologiya asoslari va elektr
olchashlari» faniga oid laboratoriya ishlari uchun uslubiy qollanma.
Toshkent, 1995.
12. Èñàåâ Ë. Ê., Ìàëèíñêèé Â. Ä. «Îñíîâû ñòàíäàðòèçàöèè, ñåðòè-
ôèêàöèè, ìåòðîëîãèè», «Àóäèò». Èçäàòåëüñêîå îáúåäèíåíåíèå
«Þíòè». 1998.
13. Êðûëîâà Ã. Ä. «Ìåòðîëîãèÿ, ñòàíäàðòèçàöèÿ è ñåðòèôèêàöèÿ».
Ì.: ÈÏÊ. Èçäàòåëüñòâî ñòàíäàðòîâ, 1996.
14. Çàðóáåæíûé îïûò óïðàâëåíèÿ. Èçäàòåëüñòâî ñòàíäàðòîâ. 1992.
15. Qodirova Sh. A. va boshq. «Metrologiya, standartlashtirish va
sertifikatlashtirish», oquv qollanma. Toshkent, 2003.
16. Ðàííåâ Ã. Ã., Òàðàñåíêî À. Ï. «Ìåòîäû è ñðåäñòâà èçìåðåíèé».
Ó÷åáíèê äëÿ ÂÓÇîâ. Ì; Èçä. Öåíòð «Àêàäåìèÿ». 2004.
17. Àáäóâàëèåâ À. À. è äðóãèå. «Îñíîâû îáåñïå÷åíèÿ åäèíñòâà èç-
ìåðåíèé», Êíèãà 1; Òàøêåíò, 2005.
93
MUNDARIJA
SOZBOSHI ............................................................................................ 3
I. ELEKTR OLCHASHLAR VA OLCHASH ASBOBLARI
BOYICHA ASOSIY MALUMOTLAR ........................................... 5
1. «Elektr olchashlar va olchash asboblari» fanining rivojlanish
tarixi ...............................................................................................5
2. Elektr olchashlarga oid asosiy tariflar va tushunchalar ................ 6
II. FIZIK KATTALIKLAR .................................................................... 11
1. Fizik kattalikning birliklari ........................................................... 12
2. Xalqaro birliklar tizimi ................................................................. 13
3. Birliklarni va olchamlarni belgilash hamda yozish qoidalari ...... 13
III. ELEKTR OLCHASH USULLARI VA TURLARI ........................ 16
1. Bevosita, bilvosita, birgalikda olchash turlari ............................. 16
2. Mutlaq va nisbiy olchashlar ........................................................ 17
3. Olchash usullari ........................................................................... 17
IV. ELEKTR OLCHASH VOSITALARI, ULARNING TURLARI .... 19
1. Olchovlar, etalonlar ..................................................................... 20
2. Olchash asboblari ........................................................................ 20
3. Elektr olchash asboblari (EOA)ning tasnifi ............................... 21
4. Komplekt olchash qurilmalari ..................................................... 23
V. ELEKTR OLCHASH VOSITALARINING ASOSIY
METROLOGIK XUSUSIYATLARI ................................................ 23
1. Olchash asboblarining metrologik tavsiflari ................................ 23
2. Ozgartish funksiyasi; aniqlik sinflari, sezgirligi, ishonchliligi,
tezkorligi, variatsiyasi, olchash diapazoni, energiya sarfi, statik
va dinamik xususiyatlari............................................................... 24
94
VI. OLCHASH XATOLIKLARI........................................................... 26
1. Olchashlarning sifat mezonlari................................................. 26
2. Olchash xatoliklari ................................................................... 27
3. Olchash xatoliklarning tabaqalanishi........................................ 28
4. Muntazam xatoliklarni kamaytirish usullari .............................. 30
5. Tasodifiy xatoliklar va ularning taqsimlanishi ........................... 30
6. Olchash aniqligining ehtimoliy baholanishi ............................. 32
VII. OLCHASH OZGARTKICHLARI ............................................ 35
1. Olchash tok transformatori ...................................................... 37
2. Aktiv masshtabli ozgartkichlar ................................................. 41
VIII. ANALOG OLCHASH ASBOBLARI ......................................... 42
1. Magnitoelektrik olchash asboblari ........................................... 46
2. Elektromagnit olchash asboblari .............................................. 48
3. Elektrodinamik olchash asboblari ............................................ 49
4. Elektrostatik olchash asboblari ................................................. 51
5. Induksion olchash mexanizmlari ............................................. 53
6. Olchash asboblaridagi shartli belgilar ....................................... 55
IX. TOGRILAGICHLI OlCHASH ASBOBLARI ......................... 56
1. Termoelektrik olchash asboblar ............................................... 59
X. ELEKTRON OlCHASH ASBOBLARI ...................................... 61
XI. ELEKTR ZANJIRLARINING PARAMETRLARINI
KOPRIKLI SXEMALAR YORDAMIDA OLCHASH ............. 63
1. Ozgarmas tok potensiomeri...................................................... 63
XII. TOK KUCHLANISH VA QARSHILIKNI
KOMPENSATSION USULDA OLCHASH ............................. 68
1. Ozgarmas tok potensiometri .................................................... 68
2. Ozgarmas tok potensiometrilari ............................................... 72
XIII. ELEKTRON OSSILLOGRAFLAR.............................................. 75
1. Elektron ossillografi ekranida har xil yoymalar hosil qilish
usullari ....................................................................................... 77
95
XIV. RAQAMLI OLCHASH ASBOBLARI ....................................... 81
1. Raqamli olchash asboblarining asosiy qismlari ........................ 84
2. Qayta hisoblovchi qurilma ........................................................ 84
3. Elektron kalit ............................................................................. 85
4. Solishtiruvchi qurilma ............................................................... 85
5. Indikatorlar ................................................................................ 86
6. Raqamli olchash asboblarida har xil kattaliklarni olchash ..... 87
7. Raqamli fazometr ...................................................................... 88
Foydalanilgan va tavsiya etilgan adabiyotlar ............................. 92
P. R. ISMÀTULLÀYEV, SH. A. QODIROVA, G. GOZIYEV
ELEKTR OLCHÀSHLÀR VÀ
OLCHÀSH ÀSBOBLÀRI
Kasb-hunar kollejlari uchun oquv qollanma
«Sharq» nashriyot-matbaa aksiyadorlik
kompaniyasi Bosh tahririyati.
100083, Toshkent shahri, Buyuk Turon, 41.
Muharrir M. Sadullayev
Rassom J. Gurova
Tex. muharrir A. Solixov
Musahhihlar: M. Qosimova, N. Oõunjonova
Kompyuterda tayyorlovchi K. Goldobina
Bosishga 24.08.07 da ruxsat etildi. Bichimi 60½90
1
/
16
. «Tayms»
garnituda ofset bosma usulida bosildi. Shartli b. t. 6,0.
Nashr-hisob t. 6,2. Adadi 1700 nusxa. 235-raqamli buyurtma.
«Arnaprint» MChJ bosmaxonasida bosildi.
100182, Toshkent, H. Boyqaro kochasi, 41.
|