Электронные вольтметры: Методические рекомендации к выполнению лабораторной работы 4.1 по дисциплине "Информационно-измерительная техника", страница 3

1.13 Временная диаграмма измерения временного интервала с помощью подсчета импульсов

Задание 2

Определить величину напряжений в цифровой форме N для указанных в таблице 1.3 значений измеряемого аналогового напряжения Ux (в схеме обозначено Ubx, изменяется путем записи величины соответствующего параметра источника постоянного напряжения), файл L4_AD_03.ewb.

Рассчитать относительную погрешность преобразования (измерения) d интегрирующего вольтметра, результат занести в таблицу.

Результат измерения                                                                                                                  Таблица 1.3

Примечание: интервал времени Dt₁ одинаков для всех измерений, Dt₂ пропорционален Ux.

Погрешность измерения определяется нелинейностью напряжения на выходе интегратора И, а также частотой генератора импульсов.

Аналогичные измерения провести для модели циклического вольтметра с большей разрядностью (файл L4_AD_04.ewb), результат занести в таблицу 1.4.

Результат измерения                                                                                                                  Таблица 1.4

Примечание: интервал времени Dt₁ одинаков для всех измерений, Dt₂ пропорционален Ux.

Кодово-импульсный вольтметр

В данном вольтметре вначале подается сигнал старшего разряда. Если его значение больше измеряемой величины, то он отбрасывается, иначе – остается. Затем аналогичные действия повторяются со всеми разрядами по убыванию их веса (рис. 1.14).

К – компаратор; ЦАП – цифроаналоговый преобразователь; УУ– устройство управления; ЦИ – цифровой индикатор.

Пример: 9₁₀→010012

Рис. 1.14 Принцип действия кодово-импульсного вольтметра

На рис. 1.15 приведена модель данного вольтметра (L4_05.web). Старший разряд Q3, младший Q0. Превышение значения разряда над измеряемой величиной определяется с помощью индикатора Control.

Рис. 1.15 Модель кодово-импульсного вольтметра

DAC – цифроаналоговый преобразователь, индикатор Control подключен к выходу компаратора, элемент К является усилителем и служит для согласования масштаба выходного сигнала DAC  и величины измеряемого сигнала.  

Напряжение U kor равно половине самого младшего разряда (0,5В) и необходимо для исключения зажигания индикатора при равенстве измеряемого напряжения Ux и порога срабатывания компаратора. Алгоритм преобразования из двоичной в десятичную систему счисления приведен в таблице 1.5.

Преобразование из двоичной в десятичную систему                                                            Таблица 1.5

Пример преобразования.