Принцип действия:

По сигналу Запуск (короткий импульс) обнуляется счётчик и запускается генератор образцовых интервалов времени, в момент времени t1 будет запуск. В момент фронта образцового импульса T0 открывается ключ К1. Через К1 на вход интегрирующего усилителя подаётся измеряемое напряжение Ux. Свойства интегрирующего усилителя заключаются в том, что при подаче на вход постоянного напряжения, на выходе интегрирующего усилителя происходит постоянная скорость изменения выходного напряжения.

Под действием Ux (всё это продолжается в течение образцового интервала времени T0)...

t2 - закончился образцовый интервал времени. Закрывается ключ К1 и открываются К2 и К3.

Через открытый К2 на вход интегрирующего усилителя поступает образцовое напряжение U0 с полярностью, противоположной Ux. При подаче на вход интегрирующего усилителя -U0, напряжение на его выходе будет уменьшаться с постоянной скоростью.

А через открытый ключ К3 на счётчик импульсов поступают тактовые импульсы с частотой f0 и счётчик эти импульсы отсчитывает.

t3 - Uвых.иу=0, срабатывает сравнивающее устройство, которое своим сигналом закрывает ключ К3.

Процесс преобразования закончен.

Для интегрирующего усилителя справедливо соотношение:

Nx=f₀T_x=f₀ T₀/U₀ Ux

При этом f₀ T₀/U₀= C

TxU0=T0Ux

Tx=T0/U0 Ux

Nx=CUx

При подаче Tx большего, мы будем иметь большую скорость изменения напряжения на выходе.

Скорость спадания напряжения на выходе будет постоянна. Будет момент времени t'₃

Счётчик отсчитает количество импульсов, Nx'>Nx

Достоинством усилителя является высокая помехоустойчивость, в результате чего на базе интегрирующего усилителя изготавливаются милливольтметры и вольтметры.

Почему высокая помехоустойчивость? Когда записываются результаты измерений (Nx), вход вольтметра отключён, и помехи по входу не могут сказываться на результате измерения. То есть весь процесс записи результатов измерения происходит внутри прибора.

Поэтому вольтметр с двойным интегрированием: сначала интегрирование измеряемого напряжения, потом интегрирование образцового напряжения, которое вырабатывается внутри самого прибора.

Погрешность =+-(0,05-0,1)%

На величину инструментальной погрешности (так же как и в первом вольтметре, так как принцип кодирования один и тот же) влияет нестабильность частоты тактовых импульсов f₀.

На величину методической погрешности влияет сама частота f₀, меньше частота - больше погрешность.

Цифровой вольтметр с уравновешиванием

Обратно направленный U_{0 ,}изменяется дискретно числами импульсного кода или

ИОН- источник обратного напряжения

t_n-время преобразования

U₀^’= U₀-> увеличенное время преобразования

По через отпирающий ключ К в УУ поступает тактовый импульс.

УУ выдает команды в источник обратного направления , непрерывное выход которого измененное в последнем такте на величину шага квантования ₀ и одновременно с тактом импульса подаются на счетчик t_z, U₀=U_x , срабатывает сравнивающее устройство и запирающий ключ К Процесс преобразуется законом