5.2 Цифрові електронно-вимірювальні прилади

Узагальнена структурна схема цифрового електронно-вимірювального приладу має такий вигляд:

АП

АЦП

ОП

ПІ

АЦП

Тут АП - аналоговий перетворювач для масштабування та перетворення одних електричних величин в інші з визначеною інтенсивністю розподілення у часі і таке подібне (наприклад, перетворення напруги або сили перемінного струму у напругу постійного струму; перетворення різних електричних величин у часовий інтервал і т.д.).

АЦП - аналогово-цифровий перетворювач, що перетворює неперервний вихідний сигнал АП у відповідну цифрову кодовану форму.

ОП - обчислювальний пристрій, який обробляє інформацію, що міститься у вихідних сигналах АЦП.

ПІ - пристрій індикації, який містить в собі дешифратор перетворення входів вихідних сигналів АП в десятинний цифровий код. схему керування індикатором та власне індикатор.

ПК - пристрій керування, що задає алгоритм вимірювання та керує роботою АП, АЦП, ОП, ПІ.

В наш час використовуються як аналогові так цифрові електроприлади (наприклад: вольтметри, амперметри, ватметри, фазометри, гальванометри, лічильники і т.д.).

Аналогові електроприлади використовуються в основному як показуючі, цифрові електроприлади застосовуються в значній мірі в системах автоматичного контролю і діагностики, оскільки в них не потрібно перетворювати аналогову величину після вимірювального пристрою у цифровий вигляд.

5.3 Дослідження електричних сигналів, що змінюються у часі

Для дослідження електричних сигналів, що змінюються у часі використовують осцилографи і самописці.

5.3.1 .Електронно-променеві осцилографи

Основною складовою частиною електронно-променевого осцилографа є електронно-променева трубка (ЕЛТ) з одним або кількома керованими променями, кожний з яких являє собою сфокусований пучок швидкорухомих електронів. На шляху до покритого люмінофором екрану трубки пучок електронів проходить між двома парами відхиляючих пластин вертикального та горизонтального відхилення. Під дією напруги, прикладеної до відповідної пари пластин, промінь і засвідчена ним свічка на екрані ЕЛТ переміщується у вертикальному і горизонтальному напрямках.

Досліджуваний сигнал подається на пластини вертикального відхилення і відхиляє промінь та світлову точку на екрані по вертикалі по вісі У.

Розгорнуте у часі зображення досліджуваного сигналу буде одержано, якщо до горизонтально відхиляючих пластин прикласти лінійно-змінювану напругу. Для цього в схемі осцилографа є генератор розгортки. що виробляє лінійно наростаючу (пилкоподібну) напругу.

Частота генератора напруги розгортки може регулюватися, бо тільки при рівності чи кратності частоти напруги розгортки частоті досліджуваного процесу зображення періодичного сигналу на екрані осцилографа буде нерухоме.

Для дослідження однократних неперіодичних та імпульсних процесів в схемі осцилографа є так звана "чекаюча розгортка".. при якій на відхиляючі пластини електронно-променевої трубки напруга подається тільки при надходженні досліджуваного сигналу.

Пусковий імпульс "чекаючої розгортки" відмикає електронний промінь і його світлова точка, що виникає на екрані трубки, переміщується під дією напруги досліджуваного сигналу і напруги лінійної розгортки. В момент закінчення розгортки промінь запирається і світлова точка зникає з екрана до надходження нового пускового імпульсу.

Однопроменеві осцилографи дають можливість досліджувати тільки один досліджуваний параметр. Багатопроменеві (двопроменеві) осцилографи не мають цього недоліку. А наявність в електронно-променевій трубці двох і більше променів дає можливість одному з каналів - променів - використовувати для побудови масштабу часу, подавши на нього напругу еталонної частоти.

В однопроменевих осцилографах для побудови масштабу часу в схем}' осцилографа вбудовують високо стабільні генератори позначок часу, що створюють розриви чи. навпаки, яскраві плями на осцилограмі через фіксовані проміжки часу.

Недоліком електронно-променевих осцилографів є те, що вони дають можливість тільки спостерігати досліджуваний процес без його реєстрації.