Цифровые вольтметры постоянного тока
с время-импульсным преобразованием.
В основу работы цифровых вольтметров постоянного тока с время-импульсным преобразованием положен время-импульсный метод преобразования напряжения постоянного тока в прямо пропорциональный интервал времени с последующим изменением длительности интервала. Измеряемое напряжение Ux подается на входное устройство, в котором напряжение приводится с помощью делителя к номинальному пределу (10 В) и далее поступает на усилитель постоянного тока. В усилителе постоянного тока оно усиливается и преобразуется в симметричное напряжение (рис. 8, а). Сигналы с входов усилителя постоянного тока, потенциалы которых связаны линейно со значением и знаком, подаются на входы устройства сравнения (двух компараторов). На второй вход устройства сравнения подается линейно-падающее напряжение от генератора линейно-изменяющегося напряжения. В моменты уравнивания напряжения Uк. с напряжениями +Ux и -Ux происходит два последовательных срабатывания устройства сравнения, которые следует через промежуток времени Dt = k Ux. На выходе устройства сравнения образуется прямоугольный импульс длительностью Dt. Этот импульс отпирает генератор счетных импульсов (образцовая частота обычно 0,8 ¸ 1 МГц), импульсы с которого поступают на электронный счетчик импульсов и устройство цифрового отсчета. Временные диаграммы, поясняющие принцип компенсации в цифровом вольтметре с время-импульсным преобразованием, показаны на рис. 8, б.
|
|
|
На время обратного хода пилообразного напряжения генератор счетных импульсов запирается прямоугольным импульсом. Узел сброса, управляемый генератором линейно-изменяющегося напряжения и синхронизатором, вырабатывает отрицательный сбросовый импульс, переводящий все декады устройства цифрового отсчета перед началом прямого хода в положение 0. Длительность цикла измерения определяется синхронизатором.
Полярность измеряемого постоянного напряжения определяется очередностью срабатывания устройства сравнения и соответствующий сигнал "+" или "-" подается в устройство цифрового отсчета.
При установке нуля прибора вход усилителя постоянного тока заземляется, а при калибровке на его вход подается напряжение от встроенного внутри калибратора (источника калибровочного напряжения).
В случае измерения переменного напряжения входной сигнал после делителя подается на полупроводниковый детектор среднего значения ( преобразователь переменного напряжения в постоянное), а затем поступает на вход усилителя постоянного тока.
Погрешность прибора зависит от линейности и скорости изменения компенсирующего напряжения, стабильности генератора, генератора счетных импульсов, чувствительности устройства сравнения, точности установки нуля или опорного напряжения.
|
|
|
Метод время-импульсного преобразования используется в вольтметрах ВК7-10А, В7-20 и др.
Один из основных недостатков вольтметров с время-импульсным преобразованием - влияние различных помех на результат измерения, в частности помех частоты 50 Гц промышленной сети. Наибольшая погрешность определяется пиковым значением напряжения помех. Для ослабления симметричных помех uпом применяют частотно-импульсные (интегрирующие) вольтметры, которые измеряют среднеарифметическое значение напряжения за время, значительно превышающее период помехи или кратное одному или нескольким ее периодам:
и вольтметры с двойным интегрированием. Из этой формулы следует, что среднеарифметическое значение напряжения за период интегрирования Uср равно значению измеряемого постоянного напряжения Ux без симметричной помехи.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!