Структура процесса измерения. Виды и методы измерений. Классификация средств измерений. Основные характеристики СИ. Классификация погрешностей процесса измерения. Оценка случайных погрешностей измерений, страница 7

Однако быстродействие ЗЦО ограничено быстродействием АЦП.Это оказывает влияние на диапазон частот исследуемого сигнала.

Для индикации в электронных осц-ах широко применяются индикаторно-матричные панели – совокупность расположенных определенным образом дискретных излучателей( газоразрядные, твердые, жк) Изображение получают за счет поочередного свечения ячеек. Дост-ва: малые габариты, отсутствие геометрического искажения. Нед-к: предел разрешающей способности.

30. Цифровые средства измерения. Классификация ЦИП.

Класс-я:

По способу преобразования измеряемой величины в код:

1) ЦИП последовательного счета; 2) ЦИП поразрядного уравновешивания ;

ЦИП считывания.

По степени усреднения измеряемой величины:

1) ЦИП, измеряющие средние значения; 2) ЦИП, измеряющие мгновенные значения

По режиму работы:

1)Циклические - преобразования протекают всегда не зависимо от значения измеряемой вел-ны по алгоритму;

2) следящие ЦИП – преобразование начинается только при отклонении измеряемой величины от измеренного ранее значения на определенном приращении.

36. Времяимпульсный вольтметр с МПС

А1 – кол-во импульсов за время Δt1

А2 – кол-во импульсов за время Δt2

А3 – кол-во импульсов за время Δt3

С – коэффициент, зависит от характеристик прибора и единиц, в которых выражается полученный результат.

По команде МП мультиплексор по очереди соединяет компаратор со входом 1 с землей, со входом 2 – с измеряемым напряжением, со входом 3 – с источником опорного напряжения

МП подсчитывает и запоминает результаты измерений за время Δt1, Δt2, Δt3. Затем вычисляет конечный результат и выводит его на дисплей.

Входной блок обычно содержит фильтры, аттенюаторы и детекторы.

Преимущества:

1.  высокоточный

2.  можно получить разные математические функции измеренного значения

3.  самодиагностика и самокалибровка

35. ЦИП считывания. Вольтметр постоянного напряжения

X – неизвестная величина

Хк – набор мер

Одновременно сравнивается измеряемая величина с известными величинами Хк1.. Хкn. Когда известная величина станет равно измеряемой, мы получим номер отождествляемого уровня квантования.

СУ – сравнивающее устройство, УО – устройство отображения

Преобразователь кода – единичного кода в код для управления устройством отображения

При подаче Ux срабатывает СУ, для которого выполняется условие Ux≥ Uxi. На выходах данных СУ появляется единица, на всех остальных будет ноль.

Точность таких ЦИП определяется точностью набора мер

34. ЦИП поразрядного уравновешивания. Кодоимпульсный вольтметр постоянного тока. Вольтметры переменного напряжения амплитудных значений.

·  ЦИП поразрядного уравновешивания

При таком методе последовательно сравниваются во времени изменяемая Ux с известной Uk, которая изменяется скачкообразно по заданному алгоритму. Uk задается набором мер. Когда известная величина становится равно измеряемой, определяют уровень квантования, отождествляемый с определенным набором мер на данный момент

·  Вольтметр постоянного тока

На СУ поступает Ux и Uk с ЦАП. В зависимости от знака разности этих величин, сравнивающее устройство подает соответствующий сигнал в УУ. УУ предназначено для изменения Ux до тех пор, пока она не станет равной Uк.

На данную схему влияют погрешности ЦАП и погрешности дискретизации.

·  Вольтметр переменного тока

Напряжение изменяется в соответствии с выбранным кодом до тех пор, пока не станет равным амплитудному значению Ux. Процесс может занимать несколько периодов – в одном может и не совпасть.

33. ЦИП последовательного счета с непосредственным преобразованием в код напряжения постоянного тока. Циклический вольтметр.

Ux       код. Циклические ЦИП – преобразования протекают всегда и независимо от значения измеряемой величины.

Измеренное напряжение преобразуется в код путем сравнения Ux c Uk, которое возрастает скачками, соответствующими шагу квантования

Когда на триггер приходит старт импульс, импульсы от генератора импульса начинают поступать на генератор линейного ступенчато изменяющегося напряжения и на пересчетное устройство. В СУ сравнивается Ux c Uk. Когда Ux = Uk вырабатывается сигнал стоп.

   Погрешности – дискретизации, чувствительности СУ и других элементов

32. ЦИП последовательного счета с непосредственным преобразованием в код частоты. Частотно-интегрирующий вольтметр.

Ux – в частоту – в  код

ГИЗД – генератор импульсов заданной длительности

Измеряемое напряжение Ux предварительно преобразуют в частоту импульсов fx, она переменная. В течении импульса заданной длительности tx, поступающего с ГИЗД происходит подсчет импульсов с частотой fx пересчетным устройством.

Вольтметр называется интегрирующим, потому что ПНЧ (преобразователь напряжения в частоту) строится на интеграторе. Использование такой конструкции позволяет существенно снизить влияние помех на конечный результат.

31. ЦИП последовательного счета с непосредственным преобразованием в код временных интервалов. Время-импульсный вольтметр

Ux – tx – в  код

Принцип действия его состоит в том, что измеряемое напряжение Ux предварительно преобразуется во временной интервал Тx, путем сравнения Ux с линейно изменяющимся напряжением Uk. Далее временной интервал измеряется теми же способами.

ГИСЧ – генератор импульса счета частоты. Временной интервал может быть измерен путем пересчета импульсов стабильной частоты f0, прошедших на счетчик за заданное время.

Старт-импульс в момент времени t1 открывает ключ и запускает ГЛИН. В течении tx на ПУ будут постоянно квантованные импульсы. В t2 ключ закрывается стоп-импульсом и количество импульсов на ПУ