Цифровые вольтметры постоянного тока с комбинированным преобразованием
Комбинированные цифровые вольтметры сочетают в себе два метода преобразования частотно-импульсного и поразрядного кодирования: Они обеспечивают относительно высокую точность измерения, необходимую скорость, хорошее ослабление шумов, наводок, накладываемых на входной измеряемый сигнал.
На рис. 6.8 представлена схема с комбинированным преобразованием вольтметра высокой точности.
Процесс измерения осуществляется путем двух выборок - грубой и более точной; Измеряемое напряжение 
поступает на входное устройство, а затем через устройство сравнения на преобразователь напряжения - частота. Поскольку при первой выборке ко второму входу устройства сравнения напряжение еще не подводится, то на выходе его действует измеряемое напряжение , преобразуемое в последовательность импульсов, частота следования которых пропорциональна (первичное интегрирование). Устройство управления замыкает электронные ключи 
на определенное время, через них проходят импульсы и счетчиком фиксируются только первые декады старшего разряда. Накопленное в счетчике число импульсов преобразуется с помощью цифро-аналогового преобразователя в постоянное напряжение 
, грубо равное 
.
Это напряжение поступает на второй вход устройства сравнения, в' котором оно вычитается из напряжения . Оставшаяся нескомпенсированная по старшим разрядам разность напряжений 
подвергается вторичному интегрированию. Разность 
вновь преобразуется в последовательность импульсов, которые подсчитываются за определенный отрезок времени остальными декадами младшего разряда счетчика (при этом замкнут ключ 
). Результаты двух, измерений суммируются и только после этого устройство цифрового отсчета выдает окончательный результат.
|
|
|
Рисунок 6.8 - Схема цифрового вольтметра
С комбинированным преобразованием
Погрешность измерения входного напряжения вольтметром с комбинированным преобразователем составляет ± 0,01 %, при погрешности цифро-аналогового преобразователя ± 0,002 % и преобразователя напряжения — частота ± 0,3 %. Сложность преобразования снижает быстродействие.
Цифровые вольтметры переменного тока
Цифровые вольтметры переменного тока строят в основном по принципу преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение 
, которое затем измеряется вольтметром постоянного тока; частоту следования импульсов 
, измеряемую счетчиком импульсов, 
.
При создании преобразователей переменного тока в постоянный необходимо обеспечить высокую степень линейности амплитудной характеристики при большом динамическом диапазоне, постоянство характеристик в широком диапазоне частот, малые пульсации преобразованного напряжения и т. д.
|
|
|
Измерение переменного напряжения связано с необходимостью учета формы кривой сигнала и схемы преобразователя. Выходное напряжение пропорционально средневыпрямленному, среднеквадратичному, амплитудному значению измеряемого напряжения (в зависимости от схемы преобразователя). Информация о значениях измеряемой величины выводится на устройство цифрового отсчета в действующих значениях синусоидального напряжения.
Наибольшее распространение в универсальных цифровых вольтметрах в режиме измерения переменного напряжения (см. рис. 6.5) получили двухполупериодные выпрямительные преобразователи среднего значения (см. п. 5.2) с фильтром и усилителем, охваченным глубокой отрицательной обратной связью.
Большое значение имеют методы измерения среднеквадратичного значения переменного тока, результаты измерения которых не зависят от формы кривой измеряемого напряжения. В этом отношении интерес представляют цифровые вольтметры среднеквадратичного значения с автоматической обработкой результатов измерения ряда мгновенных значений напряжений; принципом компарирования переменного измеряемого напряжения с известным опорным напряжением постоянного тока; принципом компарирования переменного измеряемого напряжения с опорным переменным напряжением (равным опорному напряжению постоянного тока), сформированным из измеряемого.
|
|
|
Погрешность цифровых вольтметров переменного тока значительно больше погрешности цифровых вольтметров постоянноготока и зависит от частотного диапазона (частотный диапазон бывает чаще всего от десятков герц до десятков килогерц, вне этих пределов погрешность вольтметра возрастает). Верхний предел частоты измеряемого напряжения в цифровых вольтметрах не превосходит 30 МГц.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 693; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!