- •51. Укажите назначение и принцип действия цифрового измерения сопротивления и емкости. Поясните схему прибора.
- •52. Приведите общие сведения о цифровых измерительных приборах. Укажите их назначение и применение. Раскройте основные понятия цп.
- •53. Приведите общие сведения о цифровых измерительных приборах. Укажите их назначение и применение. Объясните принцип цифрового кодирования.
- •54. Приведите классификацию цифровых вольтметров. Укажите особенности построения цв. Поясните методы преобразования непрерывной величины в дискретную.
- •55. Приведите и поясните основные характеристики аналого – цифровых преобразователей.
- •56) Охарактеризуйте принцип действия цифрового вольтметра с кодоимпульсным преобразователем.
- •57) Охарактеризуйте принцип действия цифрового вольтметра с времяимпульсным преобразователем.
- •58) Охарактеризуйте принцип действия цифрового вольтметра с частото-импульсным преобразователем.
- •59) Раскройте сущность измерения частоты: особенности, методы измерения.
- •60) Поясните назначение, устройство и принцип роботы цифрового частотомера.
57) Охарактеризуйте принцип действия цифрового вольтметра с времяимпульсным преобразователем.
В основе принципа действия вольтметра времяимпульсного (временного) типа лежит преобразование с помощью АЦП измеряемого напряжения в пропорциональный интервал времени, который заполняется счетными импульсами, следующими с известной стабильной частотой следования. В результате такого преобразования дискретный сигнал измерительной информа-
ции на выходе преобразователя имеет вид пачки счетных импульсов, число которых пропорционально уровню измеряемого напряжения.
Погрешность измерений времяимпульсных вольтметров определяется рядом факторов: погрешностью дискретизации измеряемого сигнала; нестабильностью частоты счетных импульсов; порогом чувствительности схемы сравнения и нелинейностью пилообразного напряжения.
58) Охарактеризуйте принцип действия цифрового вольтметра с частото-импульсным преобразователем.
Применение приборов цифрового отсчета вместо стрелочных вольтметров, дает возможность повысить точность измерений, сделать измерения более удобными, практически полностью устранить промахи и глазомерные ошибки, автоматизировать измерительные процессы.
Для цифровых вольтметров характерны:
высокая точность измерений;
широкий диапазон измеряемых значений напряжений;
индикация результатов измерений в цифровой форме;
возможность автоматического выбора шкал и полярности, подключения цифропечатающего устройства для механической регистрации результата, ввода информации об измеряемых величинах в ПК, применения для телеизмерений, превращения в измеритель сопротивлений или измеритель отношений двух напряжений.
59) Раскройте сущность измерения частоты: особенности, методы измерения.
Чaстота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов процесса, совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — , , или . Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте, называется периодом. Частота, как и время, является одной из наиболее точно измеряемых физических величин: до относительной точности 10−17.
Частотоме́р — измерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.
МЕТОД ПЕРЕЗАРЯДД КОНДЕНСАТОРА
Присоединим конденсатор, емкость которого С, к источнику напряжения U. Конденсатор зарядится, и в нем накопится количество электричества q = CU. Если конденсатор переключить на магнитоэлектрический измеритель тока, то через него пройдет количество электричества q, вызвав отклонение указателя. Если конденсатор поочередно присоединять к источнику напряжения для заряда и к измерителю тока для разряда с частотой переключения f раз в секунду, то количество электричества, проходящее через амперметр при разряде, будет в f раз больше: fq = fCU = I, где I —среднее значение тока разряда. Отсюда следует, что ток в такой схеме прямо пропорционален частоте переключения и при постоянном произведении CU шкалу амперметра можно градуировать в единицах частоты:
f=I/(CU) (2)
Рис. 1. Структурная схема конденсаторного частотомера
РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД
Резонансный метод измерения частоты заключается в сравнении измеряемой ч астоты с собственной резонансной частотой градуированного измерительного колебательного
Р ис. 3. Структурная схема измерения частоты резонансным методом
Рис. 4. Схема резонансного частотомера
контура. Этот метод применяется в диапазоне высоких и сверхвысоких частот. Структурная схема его реализации приведена на рис. 3. Источник напряжения измеряемой частоты fx с помощью элемента связи ЭСв соединяется с прецизионным измерительным контуром ИК, который настраивается в резонанс с частотой fx Момент резонанса фиксируется по максимальному показанию индикатора, присоединенного к контуру через второй элемент связи. Измеряемая частота определяется по градуированной шкале микрометрического механизма настройки с большим числом отсчетных точек. Контур и индикатор конструктивно объединены в устройство, называемое резонансным частотомером. Если шкала механизма настройки градуирована в длинах волн, то такое устройство называют резонансным волномером.
Резонансные частотомеры с распределенными параметрами. Колебательный контур частотомера выполняют либо в виде отрезка коаксиальной линии, либо в виде объемного резонатора. Настройка коаксиальной линии производится изменением ее длины, объемного резонатора — изменением его объема.
МЕТОД СРАВНЕНИЯ
Метод сравнения для измерения частоты получил широкое распространение, благодаря его простоте, пригодности для использования практически в любом диапазоне частот и сравнительно высокой точности результата измерения. Измеряемая частота определяется по равенству или кратности образцовой частоте. Следовательно, для измерения частоты fx. методом сравнения необходимо иметь источник образцовых частот fобр индикатор равенства или кратности fx. и fобр. В качестве источника образцовых частот применяют образцовые меры частоты, так называемые стандарты частоты, с нестабильностью Ю-9—10~11 за 1 сут.