История электротехники

11.56. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы / Под ред. СВ. Якубовского. М.: Радио и связь, 1985.

11.57. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь. 1987.

11.58. Царев Б.М. Расчет и конструкция электронных ламп. М.: Госэнергоиздат, 1961.

11.59. Клейнер Э.Ю. Основы теории электронных ламп. М.: Высшая школа, 1974.

11.60 А.с. 3412. Электронный высоковакуумный вентиль / Г.И. Будкер, В.И. Переводчиков // Открытия. Изобретения, 1969. Патенты: Англия, Италия, Канада, Франция, ФРГ, Швеция, Швейцария, Япония.

11.61. Переводчиков В.И. Электронно-лучевые вентили // Электротехника. 1980. № 6.

11.62. Электронно-лучевое оборудование для металлургии и модификации поверхности/ В.И. Переводчиков, В.Н. Шапенко, В.М. Стученков и др. // Электротехника. 1992. №1.

11.63. СВЧ-энергетика. Т. 1–3: Пер. с англ. / Под ред. Э.Д. Шлифера. М.: Мир, 1971.

11.64. Алексеев Н.Ф., Маляров Д.Е. Получение мощных колебаний магнетронов в см-диапазоне волн // ЖТФ. 1940. Т. 10. Вып. 15. С. 1297–1300.

Глава 12. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

12.1. ВВЕДЕНИЕ

Развитие электроизмерительной техники неразрывно связано с развитием смежных областей науки и техники: физики, электротехники, метрологии, радиотехники, электроники, вычислительной техники и др. Многие фундаментальные идеи и технические достижения, родившиеся в этих областях, привели к созданию принципиально новых средств измерений. Прогрессу электроизмерительной техники способствует также постоянный рост требований, предъявляемых наукой и производством к увеличению числа измеряемых величин (как электрических, так и неэлектрических), точности, скорости и диапазонов измерений.

С другой стороны, прогресс в области электрических измерений приводит не только к научным открытиям, но и к развитию производства, так как любое, особенно современное, производство немыслимо без точного, объективного контроля технологических процессов, осуществляемого с помощью средств измерений.

Электроизмерительную технику можно разделить на три основные группы средств измерений, зародившихся и эволюционировавших на определенных этапах:

электромеханические приборы разных систем (магнитоэлектрические, тепловые, электростатические и т.д.), а также приборы сравнения с ручным уравновешиванием (компенсаторы и мосты);

аналоговые электронные преобразователи и приборы, а также приборы сравнения с автоматическим уравновешиванием;

цифровые электронные преобразователи, приборы и системы.

Электромеханические приборы были изобретены в XIX в. практически одновременно с великими открытиями в области электротехники, однако основной этап их развития приходится на первую половину XX в.

Компенсационный и мостовой методы измерений были почти одновременно предложены в 40-х годах XIX в., однако потенциально высокая точность этих методов могла быть реализована только в самом конце XIX в., когда были разработаны прецизионные резисторы, делители напряжения и источники ЭДС — нормальные элементы. Как самостоятельные изделия компенсаторы и мосты начали выпускать в начале XX в.

Первые аналоговые электронные измерительные приборы и преобразователи появились в 20-х годах XX в. в связи с зарождением и развитием радиоэлектроники, а автоматические компенсаторы и мосты — в 30-х годах.

Цифровые средства измерений возникли во второй половине XX в.; их становление и развитие теснейшим образом связано с прогрессом в области микроэлектроники и вычислительной техники.

Рассмотрим теперь основные этапы развития указанных групп средств измерений более подробно.

12.2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Первыми магнитоэлектрическими приборами были гальванометры с подвижным магнитом в виде магнитной стрелки, находящейся в поле катушки с измеряемым током. Более 100 лет, до 30-х годов XX в., они оставались наиболее чувствительными приборами постоянного тока и широко использовались в качестве лабораторных приборов. С целью увеличения чувствительности и улучшения других технических характеристик конструкции этих приборов непрерывно совершенствовались: для отсчета показаний использовались световые указатели, для компенсации магнитного поля Земли применялись вспомогательные магниты, вместо коконовых шелковых нитей для подвеса использовались кварцевые, обеспечивающие меньший дрейф нуля, вводились электромагнитные успокоители и магнитные экраны и т.д. Получили распространение также вибрационные гальванометры с подвижными магнитами — резонансные приборы, используемые в качестве нулевых индикаторов в цепях переменного тока при частотах от нескольких десятков до нескольких сотен герц.