Принцип построения схемы цифровых вольтметров, порядок измерения напряжения

Обобщенная функциональная схема ЦВ представлена на рисунке 5.2.1.

Рис. 5.2.1 Обобщенная функциональная схема цифрового вольтметра

Входное устройство обеспечивает необходимые входные параметры – Rвх и Свх, а также содержит калиброванный делитель напряжения (КДН) и усилитель и преобразователь переменного тока в постоянный.

От величины входного сопротивления зависит систематическая погрешность, вносимая вольтметром из-за шунтирующего действия. Для обеспечения высокой точности измерения Rвх цифрового вольтметра должно быть не менее 1МОм. Входная емкость учитывается при измерении напряжений высокочастотных сигналов и составляет не более десятков пФ.

Наличие КДН и усилителя необходимы для обеспечения широкого диапазона измерения напряжения, в пределах от десятка милливольт до тысячи вольт, поскольку рабочий диапазон напряжения на входе АЦП ограничен.

Необходимость преобразования измеряемого переменного напряжения в постоянное вызвано особенностью работы АЦП. Использование детекторов разного типа – линейного, пикового или среднеквадратичного позволит построить вольтметр соответствующего назначения. Чаще всего используется линейный детектор, величина тока на выходе которого пропорциональна средневыпрямленному значению измеряемого напряжения Uсрв.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует аналоговый сигнал в цифровой, то есть величину постоянного напряжения преобразует в цифровую кодовую комбинацию. Использование в АЦП двоично-десятичного кода облегчает обратное преобразование цифрового кода в десятичное число, отражаемое цифровым отсчетным устройством (табло).

По типу АЦП цифровые вольтметры могут быть разделены на четыре группы:

· кодоимпульсные (с поразрядным уравновешиванием),

· времяимпульсные,

· частотно-импульсные,

· пространственного кодирования.

В настоящее время цифровые вольтметры строятся чаще на основе кодоимпульсного и времяимпульсного преобразования.

Управляющее устройство синхронизирует работу всех элементов схемы в соответствии с выбранным режимом измерения.

Дата добавления: 2015-05-10