Máy đo và các phần tử mẫu là các phơng tiện để thực hiện các yêu cầu về đo lờng. Bản thân máy đo đã là một mạch đo đợc cấu trúc theo một phơng pháp đo, để đo lờng một đại lợng nào đó. Vì vậy, dựa vào các đối tợng mà đo lờng điện tử cần giải quyết, thì các máy đo có thể phân loại tổng quát thành bốn nhóm máy lớn với các chức năng sau.
a. Máy đo các thông số và đặc tính của tín hiệu
Nhóm này bao gồm nhiều loại: Các loại máy đo thuộc nhóm này nh vôn-mét điện tử, tần số-mét, dao động ký điện tử, máy phân tích phổ, máy phân tích hàm tơng quan.... Sơ đồ khối chung của các hoại máy này nh hình 1-14. Tín hiệu cần đo đợc đa tới đầu vào của máy. Mạch vào có nhiệm vụ truyền dẫn tín hiệu từ đầu nối vào tới bộ biến đổi. Thông thờng mạch vào là bộ khuếch đại tải catốt, vì mạch khuếch đại catốt có trở kháng vào cao, có thể thực hiện phối hợp trở kháng đợc giữa mạch biến đổi có trở kháng thấp với trở kháng ra của đối tợng đo có trị số trở kháng cao. Mạch vào thờng có nh bộ suy giảm, bộ dây làm chậm (với các máy đo xung) bộ phân mạch định hớng.... Mạch vào quyết định mức độ ảnh hởng của máy đo với chế độ công tác của
đối tợng cần đo. ở phạm vi tần số thấp và tần số cao thì đặc tính này đợc biểu thị bằng trở kháng vào của máy. ở siêu cao tần thì đặc tính này đợc biểu thị bằng công suất mà máy đo hấp thụ.
Hình 1-14
Thiết bị biến đổi, so sánh hay phân tích là bộ phận chủ yếu của các máy thuộc nhóm này. ở nhiều loại máy thì bộ biến đổi dùng để tạo ra tín hiệu cần thiết để so sánh tín hiệu cần đo này với tín hiệu mẫu. Ví dụ nh tần số-mét kiểu đếm, ban đầu thì biến
đổi sóng hài của tín hiệu có chu kỳ T thành xung có cùng chu kỳ, sau đó thì so sánh chu kỳ của xung với khoảng thời gian chuẩn. Biến đổi có thể thực hiện trớc so sánh, sau so sánh hay đồng thời (ví dụ nh ở tần số-mét kiểu cộng hởng). Với vài loại máy khác nhau thì thiết bị này có chức năng phân tích tín hiệu đo về biên độ, về tần số hay chọn lọc theo thời gian. Thiết bị biển đổi trong các máy nh vậy thờng là các mạch khuếch đại, tách sóng, biến đổi dạng điện áp tín hiệu, chuyển đổi dạng năng lợng.... Với vài loại máy khác thì bộ biến đổi xác định thuật toán cho tín hiệu đo (lấy trị số lôgarit, lấy trị số bình phơng...) để có đợc quan hệ thuật toán mong muốn giữa đại lợng đo và thang độ chỉ thị của thiết bị chỉ thị.
Thiết bị chỉ thị để biểu thị kết quả đo dới dạng sao cho thích hợp với giác quan giao tiếp của sinh lý con ngời, hay với tin tức đa vào bộ phận hiệu chỉnh, tính toán...
Các thiết bị chỉ thị thờng là các đồng hồ đo điện chỉ thị bằng kim (mà thông dụng nhất là loại từ điện), ống tia điện tử, hệ thống đèn chỉ thị số, ống nghe, bộ ghi, bộ phận ghi hình, thiết bị nhớ....
Nguồn cung cấp để cung cấp năng lợng cho máy, và còn làm nguồn tạo tín hiệu chuẩn.
Các loại máy thuộc nhóm thứ nhất này thì thực hiện theo phơng pháp đo trực tiếp, kết quả đo có thể đợc đọc thẳng hay thông qua phép so sánh với đại lợng mẫu.
b. Máy đo đặc tính và thông số của mạch điện
Mạch điện cần đo thông số ở đây nh mạng bốn cực, mạng hai cực, và các phần tử
Hình 1-15
của mạch điện tử. Sơ đồ khối chung của các loại máy nhóm này nh hình 1-15. Đặc điểm của nhóm này là cấu tạo của máy gồm cả nguồn tín hiệu và thiết bị chỉ thị. Các loại máy đo thuộc nhóm này nh: máy đo đặc tính tần số, máy đo đặc tính quá độ, máy đo hệ số phẩm chất, đo điện cảm, điện dung, điện trở, máy thử đèn điện tử, bán dẫn và IC....
c. Máy tạo tín hiệu đo lờng
Nhóm máy này cũng bao gồm nhiều loại, chúng dùng làm nguồn tín hiệu chuẩn khi cần đo lờng, để nghiên cứu và điều chỉnh thiết bị. Ví dụ nh khi cần khắc độ máy, khi đo các thông số của tín hiệu bằng cách so sánh, khi cần vẽ đặc tuyến thực nghiệm....
Sơ đồ khối chung của nhóm máy này nh hình trang 1-16.
Bộ tạo sóng chủ là bộ phận chủ yếu, nó xác định các đặc tính chủ yếu của tín hiệu nh dạng và tần số dao động. Thông thờng là tạo sóng hình sin hay xung các loại.
Bộ biến đổi để nâng cao mức năng lợng của tín hiệu hay tăng thêm độ xác lập của dạng tín hiệu. Nó thờng là bộ khuếch đại điện áp, khuếch đại công suất, bộ điều chế, thiết bị tạo hình xung.... Các máy phát tín hiệu ở siêu cao tần thờng không có bộ biến đổi đặt giữa bộ tạo sóng chủ và đầu ra, mà hay dùng bộ điều chế trực tiếp để khống chế dao động chủ.
Mạch ra để điều chỉnh mức tín hiệu ra, biến đổi trở kháng ra của máy. Thờng thì mạch ra là bộ suy giảm (bộ phân áp), biến áp phối hợp trở kháng, hay bộ phụ tải catốt.
Thiết bị chỉ thị để kiểm tra thông số của tín hiệu đầu ra. Thờng là vôn-mét điện tử, thiết bị đo công suất, đo hệ số điều chế, đo tần số....
Hình 1-16
Nguồn để cung cấp cho các bộ phận. Thờng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều của mạng lới điện thành điện một chiều có độ ổn định cao.
d. Các linh kiện đo lờng
Nhóm này bao gồm các linh kiện lẻ, phụ thêm với các máy đo để tạo nên các mạch đo cần thiết. Chúng là các linh kiện có tiêu chuẩn cao để làm vật mẫu (nh điện
trở, điện cảm, điện dung mẫu) hay các linh kiện để ghép giữa các bộ phận của mạch đo.
Các linh kiện này chủ yếu hay dùng ở siêu cao tần nh bộ suy giảm, bộ dịch pha, bộ phân mạch định hớng....