В цифровом измерительном приборе ЦИП входной измеряемый сигнал преобразуется в дискретный сигнал и представляется в цифровой форме. Дискретный сигнал - это прерывистый сигнал, в котором информация содержится не в интенсивности сигнала, а в числе элементов сигнала (например, импульсов) и их взаимном положении во времени и пространстве. Система таких сигналов называется кодом.
Цифровые измерительные приборы получают широкое распространение благодаря следующим своим достоинствам: отсутствие субъективных ошибок считывания; высокая точность, достигаемая повышением разрядности кодов; возможность использования результата измерения для цифровой печати, для обработки в ЭВМ или в микропроцессорных устройствах; возможность полной автоматизации процесса измерения, например, с использованием встроенных микропроцессоров.
В то же время, цифровые приборы характеризуются высокой сложностью и относительно большой стоимостью.
В ЦИП входная аналоговая величина преобразуется в цифровую форму и индицируется на цифровом индикаторе. Процесс преобразования
аналоговой величины в цифровую называется аналого-цифровым преобразованием, а сам преобразователь – аналого-цифровым преобразователем АЦП.
N
X ВУ АЦП ЦИ
Устройство Управления
Рис. 9.1. Структурная схема цифрового измерительного прибора.
Обобщенная структурная схема ЦИП показана на рис. 9.1. Измеряемая величина X подается на входное устройство ВУ, осуществляющее масштабирование величины и фильтрацию помех. Аналого-цифровой преобразователь АЦП преобразует исходную аналоговую величину X в цифровой код М, который индицируется цифровым индикатором ЦИ, а также может выдаваться во внешние устройства. Устройство управления
УУ вырабатывает управляющие сигналы, необходимые для нормальной
работы всех функциональных узлов.
АЦП широко используется в качестве самостоятельного преобразователя, вне ЦИП, например, для связи датчиков с цифровыми преобразователями и ЭВМ. В этом случае ЦИ отсутствует.
По виду измеряемых величин ЦИП подразделяются на:
вольтметры постоянного и переменного тока, омметры и мосты постоянного и переменного тока, частотомеры, комбинированные приборы (мулътиметры). Кроме этих приборов широкого применения в различных
отраслях производства разрабатываются и применяются специализиро- ванные цифровые приборы для измерения технологических параметров.
Нормирование погрешности цифровых приборов и аналого-
цифровых преобразователей может производиться несколькими способами:
1) заданием абсолютной погрешности в единицах отсчета;
2) заданием приведенной погрешности;
3) заданием относительной погрешности в виде двучлена:
xk
δ ═ ± (a+b ——),
x
где а, b - постоянные коэффициенты; xk- конечное значение диапазона
измерения.
Важной проблемой в цифровых приборах является борьба с помехами. Для этого используют специальные схемные и конструктивные ре шения. В числе последних - подключение входных сигналов коаксиальным кабелем, экранирование прибора.
