Электронные осциллографы

УПТ

Рисунок 8.16—Схема электронного микро/милливольтметра

Допустим, параметры схемы равны, например I _вх = I_и /К = 5 мкА, R_вх = 5 кОм и U_изм = U_вх = I_вхR_вх = 25 мВ. Т.е. такой электронный милливольтметр можно использовать для измерения напряжений до 25 мВ.

Для расширения пределов измерений и получения многопредельных вольтметров используют входные делители измеряемого напряжения. При одном делителе, состоящем из двух резисторов R ₁ и R₂ (рис. 8.16), можно получить два предела измерений U₁ и U₂, выбираемых переключателем П на два положения. Для предела U ₁ коэффициент деления α ₁= 1, а для предела U₂ коэффициент деления

«₂ = U ₁/ U2 = R ₂/ (R1 + R2), т. е. на первом пределе измеряемое напряжение поступает на вход УПТ полностью, а на вто­ром ‒ уменьшенное в 1/ α ₂ раз.

На первом пределе входное сопротивление вольтметра R_v определяют как суммарное сопротивление резисторов R1 + R₂ и параллельного им входного сопротивления R_вх, т. е.

R_v= (Rl + R₂)R _вх / (R1 + R₂ + R _вх)

На втором пределе его определяют как сумму сопротивлений резистора R₁ и соединенных параллельно резисторов R₂ и R _вх, т.е.

R_v= (Rl + R₂)R _вх / (R₂ + R _вх )

Т.к. сопротивление R_вх УПТ находится в пределах от единиц до сотен мегаом, а суммарное сопротивление R₁ + R₂ выбирают на порядок ниже, то шунтирующим влиянием сопротивления R_вх можно пренебречь и сопротивление вольтметра определяется суммарным сопротивлением резисторов делителя — R_y = R₁+ R₂.

Применяя делитель измеряемого напряжения, например на четыре положения, переключаемых переключателем П так, как показано на рис. 8.17, можно получить вольтметр на четыре диапазона измерения.

Рисунок 8.17—Схемы электронного вольтметра с делителем измеряемого напряжения на четыре

диапазона измерения

Виды электронных аналоговых вольтметров

Электронный вольтметр состоит из усилителя, делителя напряжения, измерительного выпрямителя, магнитоэлектрического механизма и источника питания. Усилитель позволяет повысить чувствительность вольтметра и измерять весьма малые напряжения, а делитель -расширить пределы и измерять весьма большие напряжения (до тысяч и десятков тысяч вольт). Таким образом, последовательное включение усилителя и делителя, применяемое не только в электронных вольтметрах, но и в других приборах (осциллографах, измерительных генерато­рах, измерителях искажений и др.), позволяет значительно увеличить диапазон исследуемых напряжений. Измерительный выпрямитель служит для преобразования измеряемого перемен­ного напряжения в постоянное, вызывающее отклонение стрелочного или светового указателя магнитоэлектрического механизма.

Электронные вольтметры переменного тока можно разделить на универсальные, импульсные и селективные.

Универсальные - вольтметры, предназначенные для измерения напряжений постоянного и переменного тока. Они снабжаются переключателем, в зависимости от положения которого

вольтметр работает по схеме переменного или постоянного тока. Кроме того, универсальные вольтметры позволяют измерять сопротивление, т.кю у них имеется также преобразователь сопротивление ‒ напряжение, выходное напряжение которого зависит от измеряемого сопротивления.

Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуды импульсных сигналов различной формы. Особенность импульсных вольтметров - измерение импульсных сигналов малой длительности (до 10-100 нс).

Селективные вольтметры предназначены для измерения значения напряжения в некоторой полосе частот. Принцип действия селективного вольтметра заключается в выделении отдельных гармонических составляющих сигнала или сигнала узкой полосы частот с помощью перестраиваемого полосового фильтра и измерении действующего значения выделенных сигналов.

В зависимости от расположения усилителя и измерительного выпрямителя различают две схемы электронных вольтметров: выпрямитель-усилитель (рис. 8.18, а) и усилитель‒выпря­митель (рис. 8.18, б).

ef---------------- 1

Оизм \

g—i ав L— _упт

УН ^J ИВ

а ‒ выпрямитель‒усилитель, б ‒усилитель‒выпрямитель Рисунок 8.18—Структурные схемы электронных вольтметров

Электронные вольтметры, собранные по схеме выпрямитель-усилитель (рис. 8.18, а), универсальны, поскольку позволяют измерять как переменные, так и постоянные напряжения. Измеряемое переменное напряжение U _{из м} короткими соединительными проводами подают на выносной пробник прибора, в котором смонтирован измерительный амплитудный выпрямитель АВ, преобразующий его в постоянное напряжение, которое по соединительному кабелю поступает на вход расположенного в основной части прибора усилителя постоянного тока УПТ, нагруженного на магнитоэлектрический механизм V. Измеряемое постоянное напряжение U _изм, поданное на соответствующие входные зажимы, через делитель поступает на вход УПТ

Чувствительность таких электронных вольтметров сравнительно невелика: на первом пределе измерений 1 В минимально измеряемые напряжения 0,2-0,4 В. Меньшие напряжения эффективно диодом измерительного выпрямителя не выпрямляются. Достоинство этих вольтметров ‒ измерение переменных напряжений в очень широком диапазоне частот: от десятков герц до сотен мегагерц. В режиме измерения постоянного напряжения сохраняется главное достоинство схем УПТ ‒ очень высокое и неизменное на всех пределах входное сопротивление (порядка нескольких мегаом).

К электронным вольтметрам этого типа относятся приборы В7-15, В7-17, В7-26, измеряющие постоянные и среднеквадратичные переменные напряжения, а также сопротивления постоянному току.

Так, прибором В7-26 измеряют: напряжения постоянного тока от 0,03 до 300 В с погреш­ностью 2,5%, а с резисторным делителем напряжения ДН-518 (коэффициент деления 1:1000) в виде выносного щупа ‒ до 1000 В с погрешностью 4%; напряжения переменного тока, подаваемые на низкочастотный вход, от 0 до 300 В с погрешностью до 4% в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, а с делителем напряжения ДН-518-до L000 В с погрешностью 6% в диапазоне частот до 3 кГц; напряжения переменного тока, подаваемые на выносной пробник, от ОД до 100 В с погрешностью 4% в диапазоне частот от 1 кГц до 1000 МГц, а с конденсаторным делителем напряжения ДН-519 (коэффициент деления 1:100) в виде цилиндрической насадки на пробник-до 1000 В с погрешностью 6% в диапазоне частот от 3 кГц до 300 МГц; сопротивления постоянному току от 10 Ом до 1000 МОм с погрешностью 2,5%.

Входное сопротивление вольтметра при измерении постоянных напряжений равно 30 МОм, а при измерении переменных ‒ 5 МОм на низкочастотном входе и 75 кОм при частоте 100 МГц на входе пробника.

Электронные вольтметры, собранные по схеме усилитель-выпрямитель (рис. 8.18, б), служат для измерений только переменных напряжений, поступающих на вход усилителя УН. Коэффициент усиления по напряжению может быть достаточно велик (порядка 1000), что определяет основные достоинства вольтметров этого вида ‒ высокую чувствительность и возможность измерения очень малых напряжений. Большие напряжения измеряют, используя не показанные на рис. 8.18, б делители напряжений. Выход усилителя нагружен на измери­тельный выпрямитель ИВ, собранный по одной из мостовых схем, показанных на рис. 8.10, 8.11. Как правило, в таких вольтметрах в качестве индикаторной части используют магнито­электрический измерительный механизм, но в некоторых вольтметрах прменяется и электростатический механизм.

Диапазон частот измеряемого напряжения определяется частотными свойствами усилителя. Так, широко распространенные вольтметры, работающие в диапазоне частот от десятков герц до нескольких мегагерц, имеют широкополосные усилители с нагрузочными непроволочными резисторами, сопротивление которых неизменно в широком диапазоне частот.

В селективных вольтметрах, работающих в очень узкой полосе частот, используются резонансные усилители с нагрузкой в виде одиночного колебательного контура или многокон­турных систем, сопротивление которых резко возрастает на частоте их настройки.

К электронным вольтметрам, собранным по схеме усилитель-выпрямитель, относятся приборы B3-38 ‒ B3-48, шкалы которых отградуированы в действующих значениях напряжения переменного тока. Так, прибором ВЗ-41 измеряют переменные напряжения от 0,3 мВ до 300 В в диапазоне частот от 45 Гц до 1 МГц с погрешностью 2,5% для нижних пределов измерений 3, 10, 30, 100, 300 и 1000 мВ и с погрешностью 4% для верхних пределов измерений 3, 10, 30, 100 и 300 В. Для более низких частот ‒до 20 Гц и более высоких ‒ до 10 МГц погрешность увеличивается примерно в два раза.

Электронные аналоговые омметры

Это приборы с непосредственным отсчетом, предназначенные для измерения сопротивления. Приборы имеют широкий диапазон измерений (10"⁴-10¹⁷ Ом) и просты в эксплуатации. Погрешность их относительно высока: от единиц процентов до 10-15% при измерении больших сопротивлений (более 10⁹ Ом).

В основе работы электронных омметров лежит преобразование измеряемого сопротивления в функционально связанное с ним напряжение постоянного тока, подаваемое на магнитоэлектрический измерительный механизм. В зависимости от диапазона измерений приборы называются омметрами, миллиомметрами и тераомметрами.

R o

ИСН

А U о

— 1----------------- ■ Rх ------------------------------- ■

|-------- ж U х Г ▼

УПТ

(И

Рисунок 8.19—Структурная схема электронного омметра

Схема электронного омметра приведена на рис. 8.19. От источника стабильного

напряжения (ИСН) подается напряжение U ₀ на измеряемое сопротивление R _х, на котором появляется напряжение U _х, функционально связанное с измеряемым сопротивлением. Это напряжение усиливается усилителем постоянного тока и измеряется измерительным механизмом, отградуированным в единицах сопротивления. Стандартное сопротивление R₀ служит для регулирования величины тока через измеряемое сопротивление.

Для повышения точности весь диапазон измерений разбивают на поддиапазоны, каждому из которых соответствует свое значение R ₀. В тераомметрах токи, протекающие через R _х и R ₀, становятся столь малыми, что могут быть соизмеримы с токами утечки. Поэтому протекающие токи увеличивают путем увеличения U ₀ до сотен вольт, а R ₀ уменьшают. При измерении малых сопротивлений миллиомметрами возникают трудности, связанные с

влиянием сопротивлений контактов, соединительных проводов и контактных термо-ЭДС. Для исключения влияния термо-ЭДС измерения проводят на переменном токе, а также используют усилители переменного тока с большим коэффициентом усиления. Выходной сигнал выпрямляется выпрямителем и подается на магнитоэлектрический измерительный механизм.

Слово «осциллограф» образовано от «осциллум» —колебания и «графо» — пишу. Отсюда и назначение этого измерительного прибора — отображать на экране кривые тока или напряжения как функции времени. Электронный осциллограф применяется в различных областях науки и техники для измерения величины и длительности исследуемых сигалов, а также для определения их вида и формы.

Основным элементом осциллографа (рис. 8.20) является электронно-лучевая трубка, представляющая стеклянный баллон, внутри которого создан высокий вакуум. Экран трубки покрыт изнутри люминофором — веществом, способным светиться под «ударами» электронов. Чем больше поток электронов, тем ярче свечение той части, куда они попадают.

В трубке размещена система электродов для образования и формирования электронного луча. Эта система, называемая электронной пушкой, состоит из подогревателя 1 и оксидного катода 2, испускающего электроны. Катод помещен внутри управляющего электрода (модулятора) 3. Модулятор представляет цилиндр с отверстием в торце. На модулятор подается потенциал, отрицательный относительно катода. В результате электроны, эмитируемые катодом, тормозятся и отталкиваются к оси трубки, собираясь в узкий пучок. При дальнейшем движении пучок, вследствие отталкивания электронов, снова расходится или расфокусируется. Для фокусировки пучка служат два анода 4 и 5, представляющие полые цилиндры, внутри которых расположены диафрагмы с отверстиями разных диаметров.

Рисунок 8.20—Структурная схема электронного осциллографа

Оба анода имеют положительные относительно катода потенциалы, причем потенциал второго анода (ускоряющего) более высокий, чем первого (фокусирующего). Изменением потенциала первого анода пучок на экране осциллографа фокусируется в точку. Взаимодействие электронного пучка с люминофором экрана электронно-лучевой трубки приводит к появлению на экране светового пятна. При уменьшении отрицательного потенциала модулятора электроны в пучке тормозятся, тем самым уменьшая яркость пятна на экране осциллографа.

Для изменения направления электронного пучка за вторым анодом расположены две пары отклоняющих пластин 6 и 7. Напряжение на "X" пластинах смещает электронный луч в горизонтальном направлении, на "Y" пластинах - в вертикальном.

При этом на "X" пластины подается линейно изменяющееся во времени напряжение генератора развертки осциллографа. А на пластины "Y" — нормированный (после аттенюатора и усилителя) исследуемый сигнал.

Под действием пилообразного напряжения U_x(t)=k∙t,, форма которого показана на рис.8.21, пятно на экране будет перемещаться вдоль экрана с постоянной скоростью, а затем

мгновенно возвращаться в исходное положение. Если на "Y" пластинах напряжения нет, то луч будет прорисовывать на экране прямую линию, называемую осью времени или разверткой. Если на "Y" пластины подать иследуемое напряжение, кратное по времени напряжению развертки, то на экране получается неподвижное изображение зависимости U_y(t).

Рисунок 8.21— Форма напряжения развертки

ОП х

II"

Рисунок 8.22— Принцип формирования изображения синусоидального сигнала на экране

осциллографа

Из рис. 8.22 становится понятным, как на экране формируется избражение синусоиды, когда периоды одинаковы. Если периоды обоих напряжений не кратны друг другу, то изображение на экране будет неустойчивым.

Устойчивость изображения достигается синхронизацией генератора развертки с исследуемым напряжением. Синхронизация обеспечивает постоянство и кратность частоты развертки частоте исследуемого периодического напряжения. Это осуществляется подачей на генератор развертки части исследуемого напряжения, которое управляет запуском пилообразного напряжения.

Рассмотрим назначение остальных узлов. Блок питания обеспечивает энергией работу всех узлов электронного осциллографа. На вход блока питания поступает переменное напряжение от городской электросети, как правило, величиной 220 В. В нем оно преобразуется в напряжения разной величины: переменное 6,3 В для питания нити накала электронно-лучевой трубки, постоянное напряжение 12 ‒ 24 В для питания усилителей и генератора, если они полупроводниковые, около 150 В для питания оконечных усилителей горизонтального и вертикального отклонения луча, несколько сотен вольт для фокусировки электронного луча и несколько тысяч вольт для ускорения электронного пучка. Из блока питания, кроме выключателя питания, выведены на переднюю панель осциллографа регуляторы: «Фокусировка» и «Яркость». При вращении этих ручек изменяются напряжения, подаваемые на

первый анод и модулятор. При изменении напряжения на первом аноде, меняется
конфигурация электростатического поля, что приводит к изменению ширины электронного
луча. Изменение напряжения на модуляторе, как уже говорилось ранее, изменяет ток

электронного луча (изменяется кинетическая энергия электронов), что приводит к изменению яркости свечения люминофора экрана.

Генератор развертки выдает пилообразное напряжение, частоту которого можно

изменять грубо (ступенями) переключателем «Длительность развертки» и плавно— регулятором «Частота плавно», которые находятся на лицевой панели осциллографа. Диапазон частот генератора весьма широк — от единиц герц до единиц мегагерц. Правда, около переключателя диапазонов проставлены значения длительности (продолжительности) пилообразных колебаний, а не их частоты. Нужно уметь находить по длительности частоту, и наоборот. Делают это по формуле (8.4)

f =1/T, (8.4)

где f— частота колебаний, Т — длительность (или период) одного колебания.

С генератора развертки сигнал подается на усилитель канала горизонтального отклонения. Этот усилитель необходим для получения такой амплитуды пилообразного напряжения, при которой электронный луч отклоняется на весь экран. В усилителе расположены регулятор длины линии развертки и регулятор смещения линии развертки по горизонтали (обозначен значком). Канал вертикальной развертки состоит из входного аттенюатора (делителя входного сигнала) и двух усилителей предварительного и оконечного. Аттенюатор позволяет выбирать нужную высоту рассматриваемого изображения в зависимости от амплитуды исследуемых колебаний. С помощью переключателя входного аттенюатора «Усиление», амплитуду входного сигнала ступенчато можно регулировать в десятки раз. Более плавные изменения уровня сигнала, а значит и размера изображения на экране, получают с помощью регулятора чувствительности оконечного усилителя канала Y. В оконечном усилителе этого канала, как и канала горизонтального отклонения, есть регулировка смещения луча, а значит, и изображения по вертикали. Кроме того, на входе канала вертикального отклонения стоит переключатель (на рис. 8.20 не показан), с помощью которого можно либо подавать на усилитель постоянную составляющую исследуемого сигнала, либо избавляться от нее включением разделительного конденсатора. Это в свою очередь позволяет пользоваться осциллографом как вольтметром постоянного тока, способным измерять постоянные напряжения.

Кроме переключателя «Длительность развертки» и регулятора «Частота плавно»

длительности развертки у генератора развертки есть еще один переключатель — переключатель режима работы развертки. Он также выведен на переднюю панель осциллографа. Генератор разверток может работать в двух режимах: в автоматическом генерирует пилообразное напряжение заданной длительности и в ждущем режиме — «ожидает» прихода входного сигнала, и с его появлением запускается. Этот режим бывает, необходим при исследовании сигналов появляющихся случайно, либо при исследовании параметров импульса, когда его передний фронт должен быть в начале развертки. В автоматическом режиме работы случайный сигнал может появиться в любом месте развертки, что усложняет его наблюдение.

Если между генератором развертки и сигналом нет никакой связи, то начинаться развертка и появляться сигнал будут в разное время.В результате изображение сигнала на экране осциллографа будет перемещаться либо в одну, либо в другую сторону — в зависимости от разности частот сигнала и развертки. Чтобы остановить изображение нужно «засинхронизировать» генератор, т.е. обеспечить такой режим работы, при котором начало развертки, будет совпадать с началом появления периодического сигнала. Причем синхронизировать генератор можно как от внутреннего сигнала, так и от внешнего, подаваемого на гнезда «Вход синхронизации». Плавно регулируется синхронизация регулятором «Синхронизация». Эту ручку можно поворачивать от крайнего левого положения до крайнего правого. Это регулировка синхронизации развертки от сигнала соответствующей полярности. Когда ручка «Синхронизация» находится в крайнем левом положении —знак (‒) генератор развертки синхронизируется отрицательным фронтом синусоидального или

импульсного напряжения, в крайнем правом — знак (+) — положительным. В среднем положении ручки синхронизация выключается.

Универсальные электронные осциллографы классифицируют по следующим признакам: количеству одновременно исследуемых сигналов для исследования одного или нескольких сигналов; ширине полосы пропускания канала сигнала, определяемой нижней и верхней граничными частотами; точности воспроизведения формы напряжения сигнала, точности измерения интервалов времени и пиковых значений напряжения (четыре класса точности); условиями эксплуатации.

8.5. Цифровые измерительные приборы (ЦИП)

Цифровыми называются измерительные приборы, автоматически преобразуЮЩИЕ непрерывную измеряемую величину в дискретную и представляющие результат измерения на цифровом табло прибора в десятичном коде для визуального отсчета и в двоичном коде для ввода в компьютер или цифропечатающее устройство. Термином «цифровой код» обозначают число, выраженное в определенной системе счисления. В ЦИП информацию В цифровом коде несут электрические сигналы.

Автоматизм преобразования измеряемой величины в цифровой код является главным, определяющим признаком ЦИП. На этом основании приборы, в которых результат измерения хотя и выводится на цифровое отсчетное устройство, но образуется за счет ручных операций, к цифровым не относят. Так компенсаторы напряжения постоянного тока и мосты с декадными магазинами сопротивлений, в которых уравновешивание выполняется вручную, цифровыми приборами считать не принято.

Преобразование измеряемой величины в цифровой код, т.е. кодирование, может происходить с использованием различных систем счисления. В привычной человеку десятичной системе счисления любое число N представляется кодом в виде

; = 0

где п ‒ число десятичных разрядов; k_i ‒ коэффициент, который может принимать любое из де­ти возможных значений: 0, 1, 2, 3, …, 9. Например, число 258 в десятичной системе счисления записывается в виде суммы

2 ∙ 10² + 5 ∙ 10¹ + 8 ∙ 0⁰. На практике для сокращения записи обычно пишут только значении коэффициентов, располагая их слева направо по убывании номера десятичного разряда: 258. Однако техническая реализация десятичной системы представления чисел связана с большими трудностями, так как для отображения каждого разряда числа необходимы устройства с десятью возможными устойчивыми состояниями. Значительно проще для технической реализации оказалась двоичная система счисления, в которой любое целое число N представляется кодом в виде

; = 0

где п ‒число двоичных разрядов; k_i ‒ коэффициент, который может принимать любое из двух

возможных значений: 0 или 1. Например, число 258 в двоичной системе можно записать в виде

1 ∙ 2⁸ + 0 ∙ 2⁷ + 0 ∙ 2⁶ + 0 ∙ 25 + 0 ∙ 2⁴ + 0 ∙ 2³ + 0 ∙ 2² + 1 ∙ 21 + 0 ∙ 2⁰.

Для сокращения записи принято писать только значения k_i, располагая их слева направо по убыванию номера двоичного разряда; для рассматриваемого примера сокращенная запись принимает вид 100000010. Для технической реализации чисел в двоичной системе счисления требуются устройства с двумя возможными устойчивыми состояниями, такие устройства достаточно просто выполняются на основе электронных ключей, магннтопроводов из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и других элементов. Например, можно считать, что замкнутое положение ключа отражает одно из требуемых состояний, а разомкнутое — другое.

Необходимо отметить, что конечный результат работы ЦИП должен быть выведен на цифровое отсчетное устройство в десятичном коде. Для перехода от двоичного кода к десятичному используется двоично-десятичная система представления чисел. В этой системе

любое число представляется совокупностью десятичных разрядов, но цифра каждого разряда кодируется по двоичной системе. Общее выражение числа N в двоично-десятичной системе может быть записано в виде

j=o;=о

где j ‒ номер десятичного разряда; k_i ‒ коэффициент, который может принимать значения 0 или 1, Например, число 258 в двоично-десятичной системе будет записано в следующем виде:

0010 0101 1000. Сотни Десятки Единицы

Применение двоично-десятичного кода позволяет существенно упростить техническую реализацию преобразователей двоичного кода в десятичный, поскольку основано на использовании элементов с двумя устойчивыми состояниями. Для двоичного кодирования каждого десятично разряда требуется четыре двоичных разряда. Появление единицы последовательно в каждом из этих разрядов соответствует числам 8; 4; 2; 1. Поэтому рассмотренный двоично-десятичный код называют также кодом с весовыми коэффициентами каждого двоичного разряда 8—4—2—1 или более коротко — кодом с весовыми коэффициентами 8—4—2—1. При построении ЦИП иногда применяю коды с другими весовыми коэффициентами, например: 2—4—2—1, 4—2—2—1.

Как уже отмечалось, в ЦИП код физически представляют электрические сигналы. Два возможных состояния каждом разряде кода (0 или 1) отображаются двумя уровнями напряжения: в настоящее время общепринято симвлом 0 отображать уровень напряжения, близкий к нулю, символом 1— положительный уровень, близкий к половине напряжения питания цифровых микросхем. В зависимости от очередности вывода во времени символов кодового сигнала различают параллельные и последовательные коды. При параллельном коде информация о состоянии во всех разрядах передается одновременно. Для выдачи электрических сигналов — носителей параллельного кода в разъеме вывода кодового сигнала предусматривается столько выходов, сколько разрядов кода выводится. При последовательном коде достаточно одной пары выходных контактов, на которые последовательно во времени водится информация о состоянии во всех разрядах числа. Очевидно, что последовательный вывод информации может быть осуществлен лишь в виде последовательности импульсов напряжения, причем в данном случае важно не только наличие импульса в последовательности (символ 1) или его отсутствие (символ 0), но и местоположение символа во времени.

Основные методы преобразования непрерывных измеряемых величин в код.

Преобразование непрерывной измеряемой величины в код происходит путем замены ее значения ближайшим фиксированным значением, образованным по определенному закону с помощью меры, и получения кода, соответствующего этому фиксированному значению. Различают три основных метода преобразования: метод последовательного счета, метод поразрядного уравновешивания, метод одновременного считывания.

Метод последовательного счета. Согласно этому методу происходит последовательное во времени сравнение измеряемой величины Х с известной величиной. Процесс сравнения может быть организован двумя способами. Первый способ предполагает равномерный скачкообразный рост известной величины Х_К (рис. 8.23,а); значение Х₀ каждого скач­кообразного изменения Х_К, называемое квантом, постоянно. При некотором числе квантов n наступает равенство (строгое или с некоторой погрешностью) n∙Х₀ = Х, где X значение измеряемой величины. Если вместо X использовать n∙Х₀ и выбрать Х₀ равным единице измерения х, то число n будет являться единичным кодом значения измеряемой величины X. Для получения кода X необходим последовательный счет квантов Х₀.

Второй способ предполагает известным значение некоторой постоянной величины Х₀. С Х0 сравнивается вспомогательная величина, изменяющая свое значение равномерными скачками, причем значение каждого скачка (кванта) равно значению измеряемой величины X (рис. 8.23, б). При некотором числе квантов n наступает строгое или с некоторой погрешностью равенство n ∙ Х = Х₀. На практике второй способ применяется, если интересуются значением величины, обратной х. В этом случае значение известной величины Х₀ выбирают так, чтобы 1/Х₀

равнялось единице измерения величины, обратной х. Очевидно, что тогда число n является единичным кодом значения 1/ Х и последовательный подсчет квантов X дает код 1/ Х.

Ж 1 у
и	1 ----------------------------- —.

X
*0 J	__^
X ,1	-F^

а

* +

■*т

Mr

	б
>' 11	"Ol» 1
А		jt
		Л0х,
		^л 1)3 у
		■* 02

Дата добавления: 2014-12-08