Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


”стройство ј÷ѕ




ћетрологические характеристики мультиметра во многом завис€т от качества ј÷ѕ, так как именно он €вл€етс€ измерительным элементом в приборе.

¬ мультиметрах примен€ютс€ следующие методы преобразовани€ напр€жени€ в цифру:

-кодоимпульсный,

-врем€импульсный,

-интегрирующий (с одинарным и двойным интегрированием).

 одоимпульсные и врем€импульсные цифровые вольтметры имеют высокую скорость работы, но очень чувствительны к помехам. ¬ современных цифровых вольтметрах обычно используют интегрирующие ј÷ѕ. ѕо сравнению с другими видами ј÷ѕ они имеют высокую чувствительность, точность и высокую помехозащищенность. Ѕлагодар€ выбору периода интегрировани€ равному периоду питающей сети почти полностью исключаетс€ погрешность, вызванна€ помехами от сети.

Ќа рис. 16 представлена схема ј÷ѕ с двойным интегрированием.

 

 

 

–ис. 16

—хема содержит следующие элементы:

- √ Ц кварцевый генератор.

-» - интегратор,

-Ё -электронный ключ,

-”— Ц устройство сравнени€,

-”” Ц устройство управлени€,

-“ Ц триггер,

-—“ Ц двоично Ц дес€тичный счетчик.

»нтегратор выполн€етс€ на базе усилител€ посто€нного тока с конденсатором в цепи обратной св€зи. ѕри подаче на его вход измер€емого посто€нного напр€жени€ на его выходе формируетс€ линейно возрастающее напр€жение. Ќа рис 17 изображена временна€ диаграмма работы преобразовател€.

 

 

–ис.17

 

«а выдачу необходимых управл€ющих сигналов отвечает устройство управлени€. ÷икл измерений начинаетс€ выдачей устройством управлени€ первого временного интервала длительностью “1. —игнал “1 подключает к интегратору через электронный ключ напр€жение Ux. Ќапр€жение на выходе интегратора начинает линейно возрастать до некоторого значени€ Uмах. ѕо окончании интервала “1 электронный ключ подключает к входу интегратора эталонное напр€жение с противоположным знаком по сравнению со знаком измер€емого напр€жени€. ќдновременно формируетс€ первый управл€ющий импульс t1, который переключает триггер “ в состо€ние Ђединицаї и сбрасывает в нулевое состо€ние счетчик. Ќачинаетс€ формирование второго интервала времени “2, в течение которого напр€жение на выходе интегратора начинает линейно уменьшатьс€ до нул€. ¬ тот момент, когда напр€жение на выходе интегратора станет равным нулю, устройство сравнени€ вырабатывает второй управл€ющий импульс t2, который сбрасывает триггер “ в нулевое состо€ние. Ќа этом заканчиваетс€ цикл измерений. ƒлительность второго интервала времени “2 измер€етс€ путем подсчета счетчиком числа импульсов, поступивших на него за врем€ “2 с кварцевого генератора через логический элемент ». „исло N поступивших за врем€ “2 на счетчик импульсов, будет равно входному напр€жению в силу следующих соображений.

¬ св€зи с тем, что интегратор в интервалах “1 и “2 дважды формирует значение интеграла, при этом значение интеграла сначала от нул€ возрастает до некоторого значени€ Uмах, а потом убывает от Uмах до нул€, имеет место равенство интегралов:

T1 T2

∫ Uxdt = ∫ Uodt

0 0

”читыва€, что:

T1

∫ Uxdt = Ux K To, а

T2

∫ Uodt =Uo N To получим

0 0

UxKTo =UoNTo ќтсюда следует, что: N= Ux* K/Uo

 

 оэффициент K/Uo подбираетс€ равным степени дес€ти, тогда получим:

 

N=10n Ux

ѕри доказательстве считалось, что измер€емое напр€жение в течение интервала “1 посто€нно, однако в реальной обстановке присутствуют помехи, которые искажают результат измерений. »нтегрирующий ј÷ѕ позвол€ет свести к минимуму вли€ние помех на результат измерений. ѕомехи с равной веро€тностью могут быть положительны и отрицательны, поэтому они при суммировании на интеграторе будут взаимно исключатьс€. ќпасной обычно бывает помеха, наводима€ питающей сетью с частотой 50 √ц. ¬ цифровых вольтметрах интервал “1 выбираетс€ равным периоду питающей сети, то есть 0,02 с., помеха от цепей питани€ практически полностью исключаетс€.

¬ цифровых приборах, где присутствует процесс преобразовани€ аналоговой величины в цифровую имеет место погрешность дискретизации. ¬ цифровом вольтметре она возникает из-за несинхронности по€влени€ фронтов интервалов “1 и “2 и счетного импульса “о. Ќа рис. 18 по€сн€етс€ процесс возникновени€ погрешности при врем€ импульсном преобразовании напр€жени€ в цифру. ¬ременные интервалы tн и tк могут принимать значение от 0 до “о с равной веро€тностью.  омбинаци€ двух равноверо€тных процессов дает распределение —ипсона (треугольный закон). »нтервал погрешности равен от Ц 1/N до +1/N, то есть плюс-минус единица младшего разр€да преобразовател€.

 

–ис. 18

“аким образом погрешность цифрового вольтметра содержит:

1)—лучайную погрешность дискретизации (треугольный закон распределени€),

2)—лучайную погрешность от помех (нормальный закон распределени€)

3)—лучайную погрешность от нестабильности и шумов электрорадиоэлементов (нормальный закон распределени€)

4)—истематическую погрешность от нестабильности параметров электрорадиоэлементов: старение элементов, несовершенство калибровки, уходы нул€ усилителей и тд.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 722 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

≈сть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © јристотель
==> читать все изречени€...

514 - | 475 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.