Цифровой вольтметр с кодо-импульсным преобразованием: структурная схема, принцип действия.
В ЦВ с кодоимпульсным преобразованиемпроисходит последовательное сравнение значений измеряемой величины с рядом дискретных значений известной величины, изменяющейся по определенному закону. Цифровой вольтметр с кодоимпульсным преобразованием называют еще вольтметром поразрядного кодирования.
В кодоимпульсных цифровых вольтметрах (в вольтметрах с поразрядным уравновешиванием) реализуется принцип компенсационного метода измерения напряжения. Упрощенная структурная схема такого вольтметра представлена на рис. 8.12.
Измеряемое напряжение U‘x, полученное с входного устройства, сравнивается ,с компенсирующим напряжением Uк вырабатываемым прецизионным делителем и источником опорного напряжения. Компенсирующее напряжение имеет несколько уровней, квантованных в соответствии с двоично-десятичной системой счисления. Например, двухразрядный цифровой вольтметр, предназначенный для измерения напряжений до 100 В, может включать следующие уровни напряжений: 80,40,20, 10, 8,4,2,1 В.
Сравнение, измеряемого U‘x и компенсирующего Uк напряжений производится последовательно по командам управляющего устройства. Процесс сравнения напряжений показан на рис. 8.13. Управляющие импульсыUy через определенные интервалы времени переключают сопротивления прецизи онного делителя таким образом, что на выходе делителя последовательно возникают значения напряжения: 80, 40, 20, 10, 8, 4, 2, 1 В; одновременно к соответствующему выходу прецизионного делителя подключается устройство сравнения.
|
|
|
Если Uк > U'x, то с устройства сравнения поступает сигнал Uср на отключение в делителе соответствующего звена, так, чтобы снять сигнал Uк . Если Uк < U'х ,'то сигнал с устройства сравнения не поступает. После окончания процесса сравнения полученный сигнал Uкод положения ключей прецизион-ного делителя и является тем кодом, который считывается цифровым отсчет-ным устройством.
8.12. Упрощенная структурная схема кодоимпульсного вольтметра
На рис. 8.13 для наглядности показан процесс кодирования аналогового напряжения с амплитудой 63 В, из которого видно, что код, соответствующий этому сигналу, будет 01100011.
Процесс измерения напряжения в кодоимпульсном приборе напоминает взвешивание на весах, поэтому приборы иногда зазывают поразрядно-уравновешивающими. Точность кодоимпульсного прибора зависит от стабильности опорного напряжения, точности изготовления делителя, порога срабатывания сравнивающего устройства.
Для создания нормальной помехозащищенности (60…70 дБ) на входе приборов ставится помехоподавляющий фильтр. В целом такой цифровой прибор обладает хорошими техническими характеристиками и используется как лабораторный. Первые цифровые приборы создавались по методу взвешивания, но сейчас более широкое распространение получили приборы вре-мяимпульсного типа.
|
|
|
ЦИФРОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПОРАЗРЯДНОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ (метод взвешивания).
Сущность метода взвешивания заключается в последовательном сравнении измеряемого значения напряжения с рядом образцовых напряжений, размеры которых различаются по определенному закону, например по закону последовательного расположения разрядов в двоичной системе счисления.
Любое число N можно представить в виде
где m — основание системы счисления; ai — разрядный коэффициент; i — номер разряда;n — количество разрядов числа N.
Для формальной записи числа используют только разрядные коэффициенты, т.е.
N → an-1 an-2 ...an-k...a1a0
Число N определено, если определены все разрядные коэффициенты ai. Эта задача при измерении напряжений и решается методом взвешивания.
Известно несколько вариантов осуществления метода взвешивания.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 676; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!