- •Структурная схема аналогового вольтметра
- •Структурная схема преобразователя с непосредственным преобразованием.
- •Структурная схема резонансного частотомера.
- •2.5.1 Типовой универсальный электронный осциллограф (эо)
- •2.5.2 Цифровые осциллографы
- •Обобщенная структурная схема измерительного генератора
Структурная схема преобразователя с непосредственным преобразованием.
В интеграторе напряжение Ux интегрируется с постоянной времени 1:
Напряжение возрастает и сравнивается в компараторе с образцовым напряжением U0 в течение времени t1. Сигнал после компаратора воздействует на формирователь импульсов обратной связи, и на входе интегратора действуют одновременно два сигнала: Ux и Uос отрицательной полярности. Частота импульсов обратной связи пропорциональна измеряемому напряжению:fx = kUx=.
При изменении Uх изменяется крутизна Uи на выходе интегратора, а следовательно, изменяется и частота fх.
Вольтметры с прямым преобразованием. Цифровые вольтметры с кодо-импульсным преобразованием
Принцип работы заключается в преобразовании измеряемого напряжения в цифровой код путем последовательного сравнения с рядом дискретных значений известной величины, изменяющейся по определенному закону.
Операция преобразования может осуществляться по алгоритму развертывающего и следящего уравновешивания.
Структурная схема вольтметра с развертывающим уравновешиванием
С блока генератора линейно-ступенчатого напряжения (ГЛСН) сигнал в виде набора образцовых напряжений в течение цикла измерения поступает на сравнивающее устройство (компаратор). Длительность ступеньки определяется периодом следования импульсов с генератора счетных импульсов (ГСчИ), а величина ступеньки определяет шаг квантования (младший разряд счета). Управляющее устройство вырабатывает тактовые импульсы. С поступлением их с ГЛСН последовательно снимаются образцовые напряжения в двоично-десятичном коде. На второй вод компаратора со входного устройства поступает измеряемое напряжение Ux. При равенстве Ux = UГЛСН компаратор срабатывает и стоп-импульсом закрывает селектор. Поскольку UГЛСН = const, показание счетчика прямо пропорционально измеряемому напряжению Uх, и мы получаем прямоотсчетный цифровой вольтметр.
Структурная схема вольтметра со следящим (поразрядным уравновешиванием представлена на рисунке 2.21 .
Блок опорного напряжения состоит из источника и нагрузок, скомпонованных по двоично-десятичным разрядам, в которых имеются 4 резистора с «весами» 8, 4, 2, 1. Управляющее устройство вырабатывает тактовые импульсы. С помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) реализуется отрицательная обратная связь путем преобразования кода (например, 8421) в аналоговое напряжение Uк, которое затем сравнивается с измеряемым напряжением Ux= в компараторе. Это сравнение всегда начинается со старшего разряда (например, 8 В). Если при этом Uк Uх=, то компаратор не оказывает воздействия на управляющее устройство, и оно тактовым импульсом подключает к ЦАП очередной разряд Uк (1). Если Uк Uх=, то разряд пропускается (0). Процесс сравнения заканчивается после полного перебора всех разрядов Uк. Одновременно с переключением разрядов управляющее устройство формирует код для отсчетного устройства, где после перехода к десятичной системе счисления воспроизводится результат измерения. В данной схеме есть опасность возникновения автоколебаний в системе, хотя она лучше схемы со следящим уравновешиванием.