Электронные вольтметры: Методические рекомендации к выполнению лабораторной работы 4.1 по дисциплине "Информационно-измерительная техника", страница 4

Задание 3

Преобразовать в двоичный код значения измеряемого напряжения с помощью приведенного алгоритма перебора значений двоичных разрядов (модель L4_05.web). Результаты занести в таблицу 1.6.

Результат измерения                                                                                                                  Таблица 1.6

Аналогичные измерения провести для модели вольтметра с большей разрядностью (файл L4_AD_06.ewb), результат занести в таблицу 1.7. В данном приборе DAC 1 служит для преобразования дробной части числа (по правилам преобразования выполняется отдельно). Преобразователь DAC 2 – для целой части числа. Сумматор складывает результаты, U kor = 0,05В.

Результат измерения                                                                                                                  Таблица 1.7

Выводы

–Работа интегрирующих вольтметров основана на преобразовании амплитуды напряжения в длительность временного интервала, который, в свою очередь, измеряется с помощью цифрового счетчика импульсов.

– Для получения высокой точности измерения требуется использование генераторов прямоугольных сигналов высокой частоты. Это, в сою очередь, предполагает применение многоразрядных двоичных счетчиков, чтобы исключить их переполнение при больших значениях измеряемого напряжения.

Повышение точности измерения снижает быстродействие преобразования.

 – Достоинством интегрирующих вольтметров является усреднение (фильтрация) величины измеряемых сигналов и исключение случайных погрешностей вследствие внешних воздействий, помех. Класс точности этих приборов обычно менее одного процента.

– Погрешность измерения из-за нелинейности интегрирования получается в моделях за счет дискретности проведения расчетов программой моделирования (прямые линии представлены зависимостью ступенчатой формы). Данную погрешность можно снизить, уменьшив в программе временной интервал расчетов. 

– Интеграторы должны строиться на основе активных схем (усилители с конденсаторами в цепи отрицательной обратной связи) для повышения их линейности.

– Погрешность за счет дискретности постоянна, определяется значением младшего разряда и при малых значениях  Ux ее относительная доля в результате измерения велика. Поэтому необходимо выбирать такой предел измерения, чтобы величина Ux была близка предельному значению отсчетного устройства (индикатора).

– Погрешность измерения (за счет дискретности) можно сократить в два раза, если запускать генератор в момент начала проведения измерения.

– Кодово-импульсный вольтметр имеет более высокое быстродействие, чем интегрирующие приборы. Однако оно недостаточно, чтобы измерять быстро меняющиеся сигналы.