Измерения с помощью цифрового мультиметра (руководство к лаборатоной работе), страница 3

,                                  (4)

откуда получаем Δt₂ = Δt₁U_xср/U₀. Число импульсов генера­тора ГИ, зафиксированное счетчиком СЧ, равно n = Δt₂/T₀ = Δt₁U_xср/T₀U₀.

Длительность Δt₁ выбирается равной или кратной пе­риоду наиболее часто встречающейся помехи — напряже­нию промышленной сети: Δt₁ = 20m мс (m — целое число). За счет этого обеспечивается значение коэффициента подавления помехи нормального вида К ≥ 40 дБ для помех сетевого напряжения при колебаниях частоты помехи на ± 1 % по отношению к номинальному значению 50 Гц.

Интервал Δt₁ в ЦИВ с двухтактным интегрированием обычно формируется с помощью входящего в состав уст­ройства УУ делителя частоты, на вход кото­рого поступают импульсы с выхода генератора ГИ (штри­ховая линия связи УУ и ГИ на рис. 3, а). В этом случае Δt₁ = n₁T₀, тогда n = n₁U_Хср/U₀. Основными составляющими погрешности ЦИВ с двухтактным интегрированием явля­ются погрешности дискретности квантования Δt₂, от неста­бильности опорного напряжения U₀, от влияния остаточных параметров аналоговых ключей, из-за неточного выполне­ния операции интегрирования реальным интегратором.

Цифровые интегрирующие вольтметры с двухтактным интегрированием, выпускаемые промышленностью, и ком­бинированные приборы на их основе обычно являются многопредельными, допускают ручной и автоматический выбор пределов, характеризуются высокими, точностью, чувствительностью и разрешающей способностью, Отсчетное устройство таких ЦИВ имеет шесть-семь знаков. Се­рийно выпускаются также и щитовые ЦИВ с двухтактным интегрированием, однопредельные, малогабаритные. К чис­лу лучших отечественных ЦИВ относится цифровой вольтметр типа Щ68002, характеризующийся следующими ос­новными данными: поддиапазоны измерения 0,1; 1; 10; 1000 В, выбор поддиапазонов ручной и автоматический; класс точности 0,02/0,005, на основных пределах 0,1 и 1 В; входное сопротивление не менее 1000 МОм на основных пределах 0,1 и 1 В и 10 МОм на остальных; чувствитель­ность
1 мкВ; разрешающая способность 1/120 000; быстро­действие 4 измерения/с (Δt₁ = 100 мс); подавление помех нормального вида сетевой частоты не менее 60 дБ. Прибор имеет выход на цифропечатающее устройство в виде па­раллельного потенциального двоично-десятичного кода с весами 8-4-2-1.

Цифровые интегрирующие приборы могут быть выпол­нены и на основе преобразователей напряжения в частоту (ПНЧ). В этих приборах значение измеряемого напряже­ния сначала преобразуется в частоту следования импуль­сов f_x=SU_Х, где S — коэффициент преобразования. Часто­та f_x измеряется цифровым частотомером. Подсчет количества им­пульсов частоты счетчиком за время T₀ представляет собой операцию интегрирования: . Следовательно, показание ЦИВ с ПНЧ

U_Хср                                                           (5)

пропорционально среднему за интервал Δt₁ значению U_Х. При выборе длительности Δt₁, равной или кратной номи­нальному значению периода напряжения сети, действие помех сетевой частоты существенно ослабляется. Помимо погрешностей, присущих цифровому частотомеру, для ЦИВ с ПНЧ оказывается необходимым учитывать погрешность от нелинейности и нестабильности характеристики преоб­разования U_Х в f_x.