- •1.Значение измерит, техники в современном производстве.
- •2.Основные хар-ки измерит.Преобразователей и приборов.
- •3.Эталоны, образповые и рабочие меры.
- •4Аналоговые измерительные приборы. Основные
- •5 Измерительные механизмы. Системы электроизмерительных механизмов
- •6 Электростатическая система. Использует силы электростатического взаимодействия м/у подвижными и неподвижными электродами. Обозначается:
- •8 Электрические измерительные преобразователи: шунты, добавочные сопротивления, делители напряжения, измерительные усилители
- •9 Измерительные трансформаторы тока и напряжения
- •10 Измерение постоянных и переменных напряжений
- •11 Измерение постоянных и переменных токов
- •12 Измерение несинусоидальных и импульсных токов и напряжений
- •13 Измерение моцности и энергии
- •14 Регистрирующие измерительные приборы
- •16 Измерительные мосты переменного тока
- •17 Измерительные генераторы. Характеристики. Требования. Назначения
- •18Генераторы низкой частоты
- •19Типы задающих генераторов
- •20Выходное устройство генератора
- •21Генераторы импульсных сигналов
- •2 2Электронно-лучевые осциллографы
- •14.1 Классификация, основные характеристики, классификация
- •Универсальные осциллографы. Имеют число нулей 2 и более.
- •Стробоскопические осциллографы.
- •23Структурная схема эло
- •24 Анализаторы спектра.
- •25 Измеритель коэффициента нелинейных искажений. Анализаторы гармоник и спектра
- •7.1 Основные понятия и определения
- •7.2 Классификация цип
- •7.3 Принципы построения цип
- •7.4 Цифровой частотомер
- •7.5 Цифровой периодометр
- •7.6 Цифровой фазометр
- •7.7 Цифровой вольтметр с числоимпульсным преобразованием
- •7.8 Цв с времяимпульсным преобразованием
- •7.9 Цифровой вольтметр с двухтактным интегрированием
- •7.10 Цифровой вольтметр последовательного кодирования
- •7.11 Цв параллельного кодирования
- •7.12 Погрешность цип. Основные составляющие
- •1 Принципы построения преобразователей неэлектрических величин (пнв)
- •2 Характеристики измерительных преобразователей неэлектрических величин
- •3 Реостатные резистивные преобразователи
- •4 Тензорезистивные преобразователи
- •5 Емкостные преобразователи
- •6 Индуктивные преобразователи
- •7 Индукционные преобразователи
- •2 Фотоэлектрические преобразователи
- •8 Пьезоэлектрические преобразователи
- •9 Преобразователи магнитных величин
- •10 Преобразователи ионизирующего излучения
- •1 Измерительные цепи приборов для измерения неэлектрических величин
7.7 Цифровой вольтметр с числоимпульсным преобразованием
Метод числоимпульсного преобразования выполняется с использованием развертывающего сигнала. Структурная схема цифрового вольтметра (ЦВ) представлена на рисунке 7.7. Измеряемое напряжение Ux уравновешивается образцовым напряжением Ux поступающем на генератор ступенчатого напряжения. Это напряжение изменяется на Ux. с приходом каждого импульса. Одновременно импульсы от генератора импульсов поступают на ключ и далее на счетчик импульсов. Этот процесс продолжается до момента равенства Uk и Ux, что фиксируется сравнивающим устройством. В момент равенства напряжений на выходе сравнивающего устройства появляется стоп - импульс, который через триггер закрывает ключ, прекращая тем самым доступ импульсов от генератора к счетчику.
Счетчик подсчитывает число импульсов от момента начала преобразования, задаваемого старт- импульсом, до момента появления стоп -импульса от сравнивающего устройства. Измеренное выходное напряжение равно Ux=NxUx.
При использовании такого метода преобразования можно реализовать следящий режим работы. В этом случае вместо обычного счетчика импульсов необходимо применять реверсивный счетчик, состояние. которого изменяется в зависимости от сигнала «>» или «<» с выходного сравнивающего устройства.
Рисунок 7.7 – Структурная схема ЦВ с числоимпульсным преобразованием
Uк = const
Рисунок 7.8 – Временные диаграммы работы ЦВ с числоимпульсным преобразованием
Появление этих сигналов свидетельствует о том, что входное напряжение увеличилось либо уменьшилось по сравнению с первоначальным. Напряжение на выходе генератора ступенчатого напряжения также либо увеличилось, либо уменьшилось и при этом реверсивный счетчик работает в режиме суммирования либо режиме вычитания, вследствие чего показания либо увеличиваются, либо уменьшаются. Время преобразования таких ЦВ составляет 102 или 103 срабатываний в секунду. Погрешность 0,02–0,1 %.
В ЦВ частотно-импульсного преобразования, который также относится к устройству с числоимпульсным преобразованием, входная величина предварительно преобразуется в частоту импульсов, которая далее измеряется рассмотренным выше методом.
36
7.8 Цв с времяимпульсным преобразованием
Данные приборы делятся на приборы с преобразованием мгновенных и средних за определенное время значений входных сигналов. В тех и в других входная величина преобразуется во временной интервал, который затем преобразуется в цифровую форму. Структурная схема такого устройства имеет вид, приведенный на рисунке 7.9, временная диаграмма приведена на рисунке 7.10.
СУ- сравнивающее устройство; ГИСЧ- генератор импульсов стабильной частоты; ГЛН- генератор линейно изменяющегося напряжения; СИ-счетчик импульсов; СУ1, СУ2 -сравнивающие устройтсва
Рисунок 7.9 - Структурная схема ЦВ с времяимпульсным преобразованием
, но ,
где к – коэффициент нарастания Uk.
.
Выход ГЛН соединен со входами двух сравнивающих устройств с момента запуска t0, когда Uk начинает линейно нарастать, СУ поочередно срабатывают в моменты времени t1 и t2. В момент t1 срабатывает СУ1, в момент t2 –СУ2. При этом на выходах СУ1 и СУ2 появляются импульсы, переводящие триггер в два состояния. На протяжении tx = t2 - t1, ключ открыт и через него импульсы стабильной частоты от ГИСЧ поступают на СИ.
ЦВ времяимпульсного преобразования отличается простотой реализации, возможностью построения отдельных узлов и АЦП, и АЦП в целом виде интегральной МС. Эти ЦВ при основной приведенной погрешности от 0,05% до 0,15 % отличаются достаточно высоким быстродействием. Погрешность в основном обусловлена нелинейностью Uk, нестабильностью порогов срабатывания сравнивающих устройств, нестабильностью частоты f0 ГИ.
Рисунок 7.10 – Временные диаграммы ЦВ с времяимпульсным преобразованием
ЦВ времяимпульсного преобразования отличается простотой реализации, возможностью построения отдельных узлов и АЦП, и АЦП в целом виде интегральной МС. Эти ЦВ при основной приведенной погрешности от 0,05% до 0,15% отличаются достаточно высоким быстродействием. Погрешность в основном обусловлена нелинейностью Uk, нестабильностью порогов срабатывания сравнивающих устройств, нестабильностью частоты f0 ГИ. Недостатком таких приборов является их низкая помехоустойчивость. Для уменьшения погрешности и влияния помех применяют цифровое усреднение восьми и более результатов преобразования. При времени преобразования 0,02-0,10 сек. По такой схеме построены ЦВ: В7-16, В71-ВА и др.
37