- •Пенза 2010
- •Введение
- •Раздел 1. Основные метрологические понятия, методы измерения и погрешности
- •1.2. Методы измерения.
- •Рисунок 1.2
- •1.3. Погрешности средств измерений.
- •1.4. Классификация погрешностей средств измерений
- •Рисунок 1.9
- •Рисунок 1.10
- •Рисунок 1.11
- •Рисунок 1.12
- •Рисунок 1.13
- •Рисунок 1.14
- •Рисунок 1.16
- •Рисунок 2.1
- •Рисунок 2.2
- •Рисунок 2.3
- •Рисунок 2.4
- •Рисунок 2.5
- •Рисунок 2.6
- •Рисунок 2.7
- •Рисунок 2.8
- •Рисунок 2.11
- •Рисунок 2.12
- •Рисунок 2.13
- •Рисунок 2.14
- •Рисунок 2.15
- •Рисунок 2.16
- •Рисунок 2.17
- •Рисунок 2.20
- •Рисунок 2.21
- •Раздел 4. Назначение и погрешности измерительных цепей емкостных датчиков
- •4.1. Роль и место измерительных цепей в структурной схеме датчика
- •4.2. Методическая и инструментальная погрешности измерительных цепей
- •Раздел 5. Измерительные цепи емкостных датчиков механических величин
- •2.3. Измерительные цепи емкостных датчиков с дискретным выходным сигналом
единичными мерами на шаге N x . Например, при измерении отрезка длинной lx
откладываем поочередно N x единичных мер l0i (рис. 2.1). При этом
|
N x |
|
|
lx = ∑l0i |
+ lx , |
|
i=1 |
|
где l0i =l0 (1 +δi ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.1
Без учета погрешности lx получим
lx = N∑x l0i .
i=1
Если считать, что размеры всех участвующих в измерении единичных мер равны, т.е. l0i = l0 , а δi = 0 , то в выражении для lx сумму можно заменить на произведение. Тогда
lx = l0 N x ,
аполученное число прямо пропорционально значению измеряемой величины
Nx = lx / l0 .
Второй вариант – значение измеряемой величины много меньше размера единичной меры. В этом случае необходимо иметь достаточное для
37
измерения количество одинаковых измеряемых величин или иметь возможность дублирования измеряемой величины. Размер единичной меры сравнивается с суммой значений измеряемой величины до тех пор, пока эта сумма на ( Nx +1) шаге не будет больше размера единичной меры. Результат измерения определяется из равенства суммы значений измеряемой величины на N x шаге и размером единичной меры. Например, при измерении отрезка длиной lx откладываем поочередно N x одинаковых измеряемых или отдублированных измеряемых
Рисунок 2.2
величин lxi (рис. 2.2). При этом получим
N x |
|
lx = ∑l0i |
+ lx , |
i=1 |
|
где lxi = lx (1 +δxi ) .
Без учета погрешности lx можно записать
l0 = N∑x lxi .
i=1
При δxi = 0 lxi = lx аналогично рассмотренному ранее можно перейти от суммы к произведению. Тогда
l0 =lx N x .
38
Откуда полученное в результате измерения число обратно пропорционально значению измеряемой величины
Nx = l0 / lx .
2.2.Аналого-цифровое преобразование интервала времени
Аналого-цифровые преобразователи интервала времени предназначены для преобразования в код: периода синусоидального или периодического сигнала Tx (рис. 2.3а), длительности импульса или паузы между импульсами tx
(рис. 2.3б) и интервала времени между двумя |
импульсами |
tx |
(рис. 2.3в). |
|
Принцип действия рассматриваемого |
АЦП |
основан |
на |
сравнении |
измеряемого интервала времени Tx , tx |
и |
tx с размером |
дискретно |
регулируемой меры времени. Размер регулируемой меры изменяется на единичную меру времени или квант T0 . Затем осуществляется операция сравнения Tx и T0 . Если Tx >T0 , то значение меры изменяется еще на один квант (рис. 2.4). Такая процедура выполняется до тех пор, пока размер
регулируемой меры не приблизится |
к значению измеряемой величины, а их |
|||||||
разность станет меньше кванта, т.е. |
|
|
|
|
|
|
||
Nx |
|
|
Nx |
|
<T0 или |
Nx |
|
<T0 . |
Tx − ∑T0 |
i |
<T0 или tx − ∑T0 |
i |
tx − ∑T0 |
i |
|||
i=1 |
|
i=1 |
|
i=1 |
|
39
Рисунок 2.3
40