Цифровые электронные вольтметры

Принцип работы цифровых измерительных приборов основан на дискретном представление непрерывные величин. Непрерывная величина х(t)- величина, которая может иметь в заданном диапазон Д бесконечно большое число значений в интервале времени T при бесконечно большое числе моментов времени (рис.3.17, а). Величина может быть непрерывной либо по значению, либо по времени. Величину, непрерывную по значению и прерывную по времени, называют дискретизированной (рис.3.17,б). Значения дискретизированной величины отличны от нуля только в определенные моменты времени. Величину, непрерывную по времени и прерывную по значению, называют квантованной (рис.3.17,в). Квантованная величина в диапазоне Д может принимать только конечное число значений. Непрерывная величина может быть дискретизированной и квантованной одновременно (рис.3.17,г).

Процесс преобразования непрерывной во времени величины в дискретизированную путем сохранения ее мгновенных значений в моменты времени (моменты дискретизации) называют дискретизацей. Интервал между ближайшими моментами дискретизации называют шагом дискретизации.

Процесс преобразования непрерывной по значению величины в квантованную путем замены ее значений ближайшими фиксированными значениями называется квантованием. Разность между двумя детерминированными значениями называют шагом квантования.

При измерении отсчет значения величины производится в моменты дискретизации с точностью до ближайшего квантованного значения. Поэтому в общем случае полученное в результате квантования значения х отличается от действительного значения измеряемой величины. Понятно, что погрешность от замены действительного значения квантованным может быть снижена за счет уменьшения шага квантования.

Процесс измерения в цифровом вольтметре включают в себя дискретизацию, квантование и кодирование – получение по определенной системе правил числового значения квантованной величины в виде комбинаций цифр (дискретных сигналов). Так, например, кодирование квантованных значений сигналов (рис.3.17,г) может быть осуществлено путем выработки в приборе в момент дискретизации пакетов импульсов, равным количеству интервалов квантования.

Преобразование временного интервала Tx в эквивалентное число импульсов Nx осуществляется так же, как и в предыдущем методе – путем заполнения интервала Tx импульсами генератора счетных импульсов и подсчета их числа счетчиков.

Все современные цифровые вольтметра строятся на основе метода двойного интегрирования. Вольтметры этого типа обеспечивают погрешность измерения 0,02…0,005%

Осциллографы