Цифровые вольтметры постоянного тока с поразрядным



Кодированием (взвешиванием)

Цифровой вольтметр с поразрядным кодированием представляет собой прибор со следящим уравновешиванием, в котором происходит сравнение значений измеряемой величины с рядом дискретных значений образцовой величины. Схема такого вольтметра представлена на рис. 7, а.

Измеряемое напряжение U x через аттенюатор (делитель напряжения), в котором напряжение приводится с помощью делителя к номинальному пределу, подается на устройство сравнения, на второй вход которого поступает дискретное компенсационное напряжение Uк, создаваемое источником образцового напряжения и дискретным компенсатором, последний состоит из трех декад (рис. 7, б), содержащих четыре резистора "весом" 8, 4, 2, 1. Значения сопротивлений резисторов каждой декады отличаются от значений сопротивлений резисторов следующей декады в 10 раз (на рис. 7, б показана только одна декада резисторов).

Перед началом измерений электронные ключи S1 - S4 разомкнуты, резисторы R4 - R7 заземлены и компенсационное напряжение Uк равно нулю. При запуске цифрового вольтметра устройство управления подсоединяет резистор наибольшего веса декады (старшего разряда) R4 к источнику опорного напряжения U0 и компенсационное напряжение Uк становится равным:

 

                                          (3)

где g1, g2, g3, g4 - проводимости соответствующих резисторов R1. k1 - коэффициент, равный 1 или 0 в зависимости от того, включен ли резистор R1 на шину с или на шину б.

Устройство сравнения при Ux ¹ Uк дает необходимую команду много - мало в устройство управления, пока напряжение разбаланса Ux - Uк не сделается равным нулю. Если измеряемое напряжение Ux больше компенсационного напряжения Uк (Ux > Uк), то устройство сравнения дает команду много, резистор R4 остается включенным и параллельно к нему включается резистор R5. Если измеряемое напряжение Ux < Uк, то устройство сравнения дает команду мало, резистор R4 выключается и включается резистор R5. Так по команде устройства сравнения переключаются резисторы всех декад и в цепи остаются те резисторы, параллельное соединение которых дает значение, при котором Ux равно Uк. Результат измерения, представляющий собой двоичный код состояния ключей S1 - S4 с устройства управления поступает в устройство цифрового отсчета, где преобразуются в десятичную систему счисления и выводится на цифровое табло, либо на цифропечатающее устройство. Временные диаграммы напряжений (рис. 7, в) поясняют принцип компенсации.

 

 

 


Устройство управления состоит из микропроцессора с соответствующим программным обеспечением. В качестве коммутационной системы используются цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). При помощи ключей ЦАП переключаются резисторы дискретного компенсатора и образуются цифровые коды, которые высвечиваются на цифровом отсчетном устройстве и передаются на внешние устройства (ЭВМ, цифропечатающее устройство). Выбор предела измерения и полярности происходит автоматически.

Цифровые вольтметры с поразрядным кодированием позволяют измерять напряжения с наибольшей точностью, определяющим является погрешность компенсационного напряжения.

 


Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 176; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!