Проектування перетворювача середньоквадратичного значення змінної напруги, страница 3

До складу іншого мультиметра Fluke 8860A входить одноканальна мікро ЕОМ Mostek 3870, яка керує вимірювальною схемою і аналого-цифровим перетворювачем, і Intel 8039, яка організовує зв'язок з клавіатурою користувача, індикаторами і зовнішнім інтерфейсом. Між цими двома частинами схеми існує оптична розв’язка; досягається відносною похибкою 0,01% і чуттєвою 1мкВ для змінної напруги при вхідному опору 10 МОм. Вимірювальна схема дозволяє працювати з автоматичним переключенням діапазонів, з частотою вибірок 2,5 і 12,5 1/с. Мікро-ЕОМ Mostek 3870 задає при цьому параметри дільника напруги і буферного підсилювача, керує синхронізацію і роботою АЦП. Основні можливості прикладу реалізовуються в його обчислювальній частині мікро ЕОМ Intel 8039. Можливості відображення результатів з масшта-буванням по формулі y=ax+b, перерахунок в децибели, лінеаризація відліків термокар, контроль заданих меж вимірювальних величин, обрахунок середніх і середньоквадратичних відхилень. Для виконання більшого числа функцій звичайно використовується панель з великим числом кнопок, мікропроцесорна система дозволяє звільнитись від цього: 44 сполучених функцій, режиму задається 17 клавішами. Дві кнопки використовуються для переключення функції інших. Для створення візуальних програм користувача служить додаткова клавіатура з заданими тригонометричними, логарифмічними, арифметичними і чисто програмними операторами. Створені програми можна записувати блок ППЗУ, вивід результатів можна ввести через спеціальний порт на зовнішній принтер. Наявність інтерфейсу для підключення мультиметра до шини IEEE-488 дає можливість керувати ним і програмувати всі його функції від контролера шини.

Ряд фірм (Siemens і ін.) комплектують свої прибори вузлами інтерфейсу тільки по спеціальному заказу, але місця для вузла інтерфейсу завжди передбачається, що дозволяє при необхідності докомплектувати прилад.

Високі метрологічні характеристики досягаються завдяки МП МС6808 в 6,6-розрядний мультиметр 192 фірми Keithley In 3tr. Inc (США)

Мультиметр випускається в двох модифікаціях: автономного і системного призначення. Частота вибірок – відповідною 8 і 35 1/е, відносна похибка 0,005%, вхідний опір 1 Гом. На панелі 8 кнопок управління, які задають наступні можливості режими роботи: 5,5- і 6,5-розрядний відлік, додаткову цифрову фільтрацію,масштабування, розрахунок процентного відхилення, визначення максимального і мінімального значення, режим порівняння з заданими верхніми і нижніми межами, режим регістратора даних. Аналогова частина приладу керується жорсткою логікою і оптично розв’язання з рештою схеми. В пристрої застосовується техніка цифрової фільтрації, яка дозволяє значно підвищити швидкодію порівняно з аналоговою фільтрацією. Існує інтерфейс до шини IEEE 488 з якої можна задавати всі операції і режими.

Мікропроцесорний вольтметр типу 7065 і вольтметр з пам’яттю типу 7066 випускається фірмою Siemens. Вольтметри 7065 і 7066 є прецизіонними приладами для лабораторних і системних досліджень. Прилади дозволяють також проводити вимірювання опору на основі чотирьох провідних підключень. Прилади по бажанню можуть бути з інтерфейсом МЕК 625 (25-контактний роз’єм ) або IEEE-488 (24-контактний роз’єм). Автоматичний переключатель “Minuta 7010” дозволяє створювати інформаційно-вимірювальну систему.

5. Розрахунок технічних характеристик

Виникає необхідність забезпечення точності вимірювання і перетворення. ТЗ становить вимогу до точності перетворення, яка полягає в забезпеченні допустимої похибки не більше 0,1%

Основна похибка системи складається з:

1)  Похибки перетворення АЦП;

2)  Похибка методу;

3)  Похибка розрахунків і обчислень.

Виходячи з цих даних, розраховуємо технічні характеристики. Оскільки в цифрових системах основну похибку вносить аналогова частина, то основна похибка залежить головним чином від похибки АЦП.