Другие предметы \ Электронные устройства в железнодорожном транспорте, телемеханике и связи

Разработка цифрового вольтметра постоянного напряжения, страница 2

ЦВ обладают следующими достоинствами– высокой точностью измерения напряжения (0.001%); широким диапазоном измерений при высокой чувствительности (от до В); отсчётом в цифровой форме (практически исключающем глазомерные ошибки и создающим удобство наблюдения на расстоянии); быстродействием (до изм/с); автоматическим выбором предела и полярности; возможностью получения результатов наблюдений в форме, удобной для ввода в ЭВМ;

возможностью вывода на интерфейсную шину и включение в состав измерительно-вычислительного комплекса.

По схемному решению ЦВ делят на две основные группы: с жёсткой логикой и микропроцессорным программным управлением.

По методу аналого-цифровые преобразования различают ЦВ со следующими видами преобразований:

- время - импульсным (с одно-, двух-, и трёхкратным интегрированием);

- по методу поразрядного кодирования;

- напряжения в частоту (частотно- импульсным преобразованием);

- комбинированные, сочетающие несколько методов.

По элементной базе ЦВ разделяются на приборы, выполненные на электронных лампах, полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах и микропроцессорах. В настоящее время основной парк составляют ЦВ, выполненные на цифровых и аналоговых микросхемах средней степени интеграции. Широкое применение находят специальные микросхемы, заменяющие целые функциональные блоки ЦВ. Практически все ЦВ выполняются с применением печатного монтажа и использовании автоматизированных технологических установок при их монтаже.

1 Структурная схема вольтметра

Измеряемое напряжение поступает на вход устройства защиты от перенапряжения, которое должно разрывать входную цепь и одновременно отключать цепь питания вольтметра при наличии напряжения выше предельно допустимого (рисунок - 1). Входной интегратор сводит на нет короткие импульсы высокого напряжения. Усилитель тока (повторитель напряжения) предназначен для уменьшения выходного сопротивления входного аналогового преобразователя с тем, чтобы уменьшить влияние на сигнал последующих устройств.

С усилителя тока аналоговый сигнал поступает на устройство определения перенапряжения и напряжения обратной полярности, которое дает команду на устройство защиты. Одновременно с усилителя тока сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь, который предоставляет на выходе двоичные коды. Эти коды необходимо временно хранить(1 с) - ровно столько, сколько длится период между разрешающими импульсами генератора.

Далее двоичный код преобразуется в код семисегментного индикатора и поступает на семисигментный индикатор, который позволяет нам судить о величине этого самого измеряемого напряжения.