Измерение напряжения
Рассмотрим работу цифровых вольтметров постоянного тока с время-импульсным преобразованием. В основу принципа действия таких приборовположен время-импульсный метод преобразования постоянного напряжения в пропорциональный интервал времени с последующим измерением длительности интервала цифровым способом. Структурная схема вольтметра представлена на рисунке 4.7.
|
| Рисунок 4.7 – Структурная схема вольтметра с время-импульсным преобразованием |
Измеряемое напряжение подаётся на входное устройство, в котором напряжение приводится к некоторому номинальному пределу с помощью делителя напряжения и далее поступает на усилитель постоянного тока. В усилителе оно усиливается до величины, не превышающей максимального уровня сигнала генератора линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН), чтобы обеспечить сравнение этих напряжений. Запуск схемы осуществляется управляющим устройством, импульсы которого одновременно производят сброс счетчика перед каждым измерением и срабатывание формирователя измерительных импульсов. Работа цифровой части вольтметра поясняется временными диаграммами (рисунок 4.8).
|
| Рисунок 4.8 – Диаграммы работы цифрового вольтметра, реализующего время-импульсный метод |
Импульсы управляющего устройства (рисунок 4.8,а) запускают ГЛИН, вырабатывающий симметричное линейно-изменяющееся напряжение (рисунок 4.8,б). Это напряжение, являющееся образцовым, поступает на устройство сравнения (компаратор) двух напряжений, где производится сравнение измеряемого напряжения с выхода усилителя постоянного тока и напряжения ГЛИН. В момент равенства двух напряжений устройство сравнения вырабатывает импульс (рисунок 4.8,г), которым производится срабатывание формирователя импульсов, роль которого выполняет триггер с раздельным запуском. Другое срабатывание триггера осуществляется импульсом управляющего устройства, проходящего через линию задержки, осуществляющую задержку импульса на величину, равную половине прямого хода сигнала ГЛИН (рисунок 4.8,в). Таким образом, длительность импульса формирователя (рисунок 4.8,д) будет пропорциональна измеряемому напряжению
|
|
|
,
где k – коэффициент пропорциональности, характеризующий угол наклона пилообразного напряжения.
Импульс формирователя поступает на ключ, пропускающий за это время сигналы генератора счетных импульсов на вход счетчика. Цифровое измерительное устройство отображает на цифровом табло количество счетных импульсов 
(рисунок 4.8,е). Полярность измеряемого постоянного напряжения определяется очерёдностью срабатывания формирователя импульсов и соответствующий сигнал «-» или «+» подаётся в цифровое измерительное устройство.
|
|
|
Погрешность измерения зависит от линейности и отклонения скорости изменения пилообразного напряжения от номинальной, стабильности частоты генератора счетных импульсов, чувствительности сравнивающего устройства, точности установки импульса нулевого уровня и др. Одним из основных недостатков вольтметров с время-импульсным преобразованием является влияние различных помех на результат измерения, в частности помех частоты 50 Гц промышленной сети. Наибольшая погрешность определяется пиковым значением напряжения помехи.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!