Цифровые измерительные приборы, общая схема, цифровые мультиметры.

Цифровые измерительные приборы отличаются от измерительных преобразователей тем, что выходные данные приборов должны быть представлены человеку - оператору в удобной для него форме. Поэтому для построения цифровых измерительных приборов используются АЦП, снабженные средствами ручного управления и визуального представления результатов измерений.

На базе АЦП других разновидностей - поразрядного уравновешивания, развертывающего преобразования, интегрирующих могут быть созданы вольтметры и амперметры постоянного и переменного тока, а также омметры. Для этого к АЦП присоединяются входные преобразователи.

О бычно в одном корпусе с АЦП помещаются несколько преобразователей, каждый из которых присоединяется к АЦП с помощью переключателя, управляемого вручную или от компьютера. Подобные приборы называются мультиметрами. Наиболее точные мультиметры, предназначенные для измерения постоянного напряжения, силы постоянного тока и сопротивления создаются на базе интегрирующих АЦП.

В большинстве случаев при нормировании характеристик погрешности цифровых приборов учитываются обе составляющие погрешности: мультипликативная и аддитивная. Поэтому для цифровых приборов основная относительная погрешность нормируется двучленной формулой.

Метрологические характеристики, нормируемые для цифровых приборов:

- диапазон измерения,

- пределы допускаемой основной относительной погрешности, нормируются двучленной формулой (27) путем задания коэффициентов с и d,

- входное сопротивление (импеданс), нормируется только для электроизмерительных приборов,

- количество разрядов, представляемых на индикацию,

- цена единицы младшего разряда индикации результатов измерений,

- вид, число разрядов и цена единицы младшего разряда выходного кода, нормируется в случаях наличия связи с компьютером или печатающим устройством,

- пределы допускаемой дополнительной погрешности,

- максимальная частота измерений (представляется в 1/с) или длительность цикла одного преобразования (представляется в с),

- погрешность датирования отсчетов,

- максимальная скорость обмена информацией с внешними устройствами, нормируется в случаях, когда такая связь предусмотрена.

35

Помехи, виды помех, причины их возникновения, средства подавления продольных и поперечных помех.

На качество работы высокочувствительных электронных приборов, в том числе цифровых, существенное влияние оказывают поперечные помехи (помехи нормального вида ) и продольные помехи (помехи общего вида, синфазные помехи ).

Поперечные помехи – это помехи, которые складываются с сигналом. Они возникают вследствие действия внешних электромагнитных полей за счет взаимной индуктивности и паразитной емкости, которые всегда имеют место.

К продольным помехам относятся также помехи, которые возникают в общем проводе электронной схемы. В конечном итоге продольные помехи преобразуются в поперечную помеху за счет различия сопротивлений в контуре информационной цепи: в верхней части цепи сопротивление больше, чем в нижней на сумму выходного сопротивления источника сигнала и входного сопротивления приемника .

Причинами возникновения продольных помех являются:

- высокое сопротивление контуров заземления,

- удаленность друг от друга точек заземления корпуса датчика (или иного измерительного блока) и корпуса прибора,

- блуждающие токи в контурах заземления и в среде, находящейся между точками заземления.

Средствами борьбы с поперечными помехами являются:

- скручивание двух информационных проводов, за счет чего уменьшается площадь витка, который образован этими проводами, такие провода называются витой парой,

- экранирование входной цепи, экран не имеет гальванической связи с входной цепью и с корпусом,

- фильтрация сигналов, в частном случае - интегрирование,

- пропускание информационных проводов сквозь одно отверстие в корпусе прибора.

Средства борьбы с продольными помехами:

- гальваническое разделение входных цепей приемника информации от цепи заземления корпуса,

- гальваническое разделение выходных цифровых цепей.

36