Следует обратить внимание на разрядность ЦИП или число полных десятичных разрядов, отображаемых цифровым дисплеем. Например, трехразрядный прибор может давать показания: 999; 99,9; ...0,999. Современные ЦИП позволяют индицировать дополнительно еще один разряд, ноне полностью. Например, для трехразрядных дисплеев предел показаний будет 1999вместо 999. То же самое будет и для четырех- и пятиразрядных дисплеев. Однако для шестиразрядных предельное показание будет 1499999. Введение дополнительного неполного разряда позволяет без потерь точности измерять значения, которые немного выше предела измерений на данном диапазоне.
Основными достоинствами ЦИП являются: высокая точность измерений; широкий рабочий диапазон; высокое быстродействие; получение результатов измерений в удобной для считывания оператором форме,устраняющей погрешность отсчета; представление информации в кодовом виде; автоматизация процесса измерения; автоматическое введение поправок для уменьшения систематических погрешностей.
Основные метрологические характеристики ЦИП определяются АЦП, которые в соответствии с принципом построения можно разделить на три группы: с время-импульсным преобразованием, с частотно-импульсным преобразованием(интегрирующим) и поразрядного уравновешивания. На основе этих АЦП построены ЦИП различных типов: вольтметры, амперметры, частотомеры, омметры и т. д.
В основе работы время-импульсного цифрового вольтметра лежит преобразование временного интервала в количество зарегистрированных импульсов. Данноепреобразование используется также для измерения временных интервалов, частоты,разности фаз и в других типах цифровых вольтметров. Структура время-импульсного преобразователя показанана рис.85.
Он работает следующим образом. Временной интервал задается двумя импульсами: опорным в момент времени t1 и интервальным в момент времени t2. Эти импульсы поступают на блок формирования БФ, вырабатывающий прямоугольный импульс. Этот импульс поступаетна временной селектор ВС. На другой вход ВС поступает последовательность прямоугольных положительных счетных импульсов со строго определенной частотой следования f 0 от генератора счетных импульсов ГСИ. Счетные импульсы проходят через ВС только приналичии сигнала на другом входе. Число импульсов, зарегистрированных счетчикомимпульсов СИ, равно N= (t 2 - t1 )f 0, т. е.пропорционально временному интервалу.
Рис 2. Структурная схема время-импульсного преобразователя
Суммарная погрешность этого преобразователя определяется следующими факторами:
1. нестабильностью опорной частоты;
2. погрешностью преобразования измеряемого временного интервала в длительность прямоугольного импульса.
3. погрешностью дискретизации.
Вторая составляющая погрешности обусловлена влиянием помех на работу БФ. Основным элементом БФ является триггер. На момент переброса триггера из одного состояния в другое может влиять помеха, которая складывается с напряжением, поступающим на вход БФ. Поэтому длительность прямоугольного импульса, воздействующего на ВС, может несколько отличаться от временного интервала. Это отличие приводит к погрешности, которая носит случайный характер.
Измерение напряжения в вольтметре данного типа осуществляется путем преобразования напряжения во временной интервал следующим образом. Измеряемое напряжение U х подается на один из входов сравнивающего устройства СУ (рис. 3).
Рис 3. Структурная схема время-импульсного цифрового вольтметра
При этом в момент времени t 1 импульсом Ut1 от устройства управления Уу запускаются генератор линейно-изменяющегося напряжения ГЛИН и время-импульсный преобразователь ВИП. На втором входе СУ напряжение начинает возрастать прямо пропорционально времени измерения U глин = Kt. В момент равенства напряжений U х =Uглин сравнивающим устройством вырабатывается импульс U t2 , который останавливает работу ВИП и возвращает УУ в исходное состояние. Зарегистрированное количество импульсов пропорционально измеряемому напряжению
или
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.