Система ключей SA4, SА5, S6 предназначены для на входной усилитель ВУ измеряемого или одного из входных напряжений полож. или отриц. полярности, выработанный источником опорного напряжения ИОН в виде высокостабильных одинаковых по абсолютной величине, но разные по знаку напряж. пост. тока.
Входной усилитель ВУ ® УПТ с Rвх (1000МОм) и регулируемый ООС коэфф. усиления. Если Uх < 10В, то оно обычно на ВУ непосредственно (в п. 1.SA1,SA2).
Если Uх> 10В, то подаётся на ДН и входное Rвх определяется RвхДН значение которого обычно=10МОм.
К выходу ВУ подключён интегрирующий преобразователь ИНП на основе операционного усилителя с конденсатором в цепи ООС. Резистор R преобразует входное напряжение ИНП в пропорциональное значение тока. Ix=UxКдКу/R , где Кд и Ку – коэфф. передачи ДН и ВУ. Этот ток, если пренебречь сходным током усилителя ИнП, протекает через конденсатор С и заряжает его, при этом выходное напряжение ИнП возрастает.
Обозначим U1 напряжение на выходе ИнП в момент t1 окончания заряда конденсатора:
Обозначим Uхср.- среднее значение измеряемого напряжения на интервале от 0 до t1 , тогда
В момент t=t1 SA4 размыкается и замыкается SA5 или SA6. Потерь на вход ВУ подаётся опорное напряжение, которое выбирается так, чтобы оно было противоположным полярности Uxи снимало заряд с конденсатора С, накопленный за время замкнутого состояния SA4.
На рис. В) показана временная диаграмма напряжения в ( ) а и б (см. рис.б). на диаграмме видно два такта в цикле работы преобразователя: первый такт длительность t1 соответствует заряду конд. С, второй такт длит. t2 – его разряду. Это и послужило названию метода – двухтактное интегрирование.
Момент окончания интеграла t2 соответст. моменту прохождения выходным напряжением ИнП через нулевой уровень, что фиксируется сравнивающим устройством СУ.
Напряжение U2, до которого разрядится конденсатор за время t2
Кд, t1, и U0 выбирают = const, что обеспечивает прямо пропорциональную зависимость между Uхср. и t2.
Интервал t2 измеряется путём заполнения импульсами напряжения высокой частоты о стабильным периодом t0 и последующим их посчётом. Обозначим N – число импульсов, которое укладывается на интервале t2, тогда
Интервал времени t1обычно задаётся тем же генератором высокой частоты путём подсчёиа определённого числа N0 периодов колебаний этого генератора t1=N0to , подставив в t1
Где Кд и U0 стабильны, N0 – число, поэтому связь N и Uxср отличаются высокой стабильностью.
Число N в виде кода подаётся на цифровое отсчётное устройство ЦОУ и через спец. разъём на внешнее устройство (ЭВМ, память..).
ЦВ имеют низкий порог реагирования (10 и 1 мкВ) поэтому очень важно, чтобы результат мало зависел от помех и наводок во входной цепи, уровень которых часто значит выше порога реагирования.
В ЦИП различают помехи нормального и общего вида.
Помехи нормального вида возникает в основном за счёт действия внешних переменных электромагнитных полей
Где В – индукция внешнего эл.магнитного поля, S- площадь контура.
В контуре R1, ex,R2,Rвх . для снижения этих помех площадь контура стремятся сделать min и источник ЭДС ех к ЦВ коаксиальным кабелем.
Помеха общего вида епов возникает из-за различия потенциалов точек заземления источника ЭДС ех и ЦИП. Защита от помех общего вида осуществляется путём тщательно продуманного и хорошо исполненного монтажа ЦИП, обеспечивающее большое значение Rиз и малое значение С. Экранирование – наиболее эффективный путь. Суть: входная цепь и АЦП помещаются в алюминиевый корпус, являющийся внутренним экраном, и тщательно изолируют корпуса ЦВ. Обмен сигналами между элементами схемы внутри и снаружи экрана с помощью малогабаритных тр-ров.
Борьба с помехами нормального вида промышленной частоты 50Гц в ЦВ уравновешивающего преобразования водятся с помощью фильтров во входной цепи .
В качестве фильтров применяются двойные Т-образные мосты, но это снижает быстродействие.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.