Измерение напряжения
В цифровом вольтметре с частотно-импульсным преобразованиемосуществляется преобразование напряжения в частоту, пропорциональную измеряемому напряжению. Вольтметр содержит интегратор – устройство, выходное напряжение которого пропорционально интегралу по времени от входного напряжения
,
где k – постоянная интегрирования, T – время интегрирования.
Структурная схема и временные диаграммы вольтметра с импульсной обратной связью представлена на рис. 4.10.
|
| Рисунок 4.10 – Структурная схема и временные диаграммы вольтметра с импульсной обратной связью |
Измеряемое напряжение Ux интегрируется и подаётся на устройство сравнения, на другой вход которого поступает напряжение U0 от источника образцового напряжения. В момент равенства выходного напряжения интегратора Uинт и напряжения U0 устройство сравнения включает формирователь импульсов обратной связи, формирующий в течение интервала времени tос импульс амплитудой Uос постоянной вольт-секундной площади. Цикл работы формирователя определяется интервалом времени 
, зависящим от значения напряжения Ux.
Принцип работы вольтметра можно пояснить следующим образом. Для процесса заряда и разряда интегратора справедливо выражение
.
Обозначая 
; 
для прямоугольной формы импульсов амплитудой Uос, имеем
.
Произведя простейшие математические преобразования и, заменяя 
, получим
.
|
|
|
Вводя 
, уравнение преобразования можно записать в виде
,
т. е. параметры преобразователя не зависят от емкости С и образцового напряжения U0 и определяются только отношением сопротивлений интегратора и стабильностью площади импульсов обратной связи. Подобные схемы могут обеспечить общую погрешность преобразования не более 0,1%.
На значение общей погрешности существенное влияние может оказать дрейф нуля интегратора, поэтому в преобразователях малых напряжений в частоту используют различные способы компенсации дрейфа нуля интегратора, не ухудшая его быстродействия.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!