Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Цифровые вольтметры

Читайте также:
  1. Аналоговые и цифровые сигналы
  2. Аналоговые импульсные вольтметры
  3. Билет 17.2. Электронные вольтметры
  4. Билет 5.2. Электронные вольтметры
  5. Вольтметры постоянного напряжения. Компенсаторы.
  6. Вольтметры постоянного напряжения. Компенсаторы.
  7. Выпрямительные вольтметры
  8. Группа В2- вольтметры для измерения постоянных напряжений
  9. Группа В3- вольтметры для измерения переменного напряжения
  10. Группа В4- импульсные вольтметры
  11. ДИСКРЕТНЫЕ, ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
  12. Магнитоэлектрические амперметры и вольтметры.



 

В настоящее время цифровые вольтметры - приборы, у которых результат измерения представляется в цифровой форме (в виде числа)- широко используются при измерениях напряжения постоянного и переменного тока. Это объясняется многими их достоинствами:

- высокой точностью (на несколько порядков выше, чем у аналоговых),

- широким диапазоном измеряемых величин,

- высокой чувствительностью,

- цифровой формой представления информации (снижаются ошибки оператора при считывании показаний и возможность наблюдения результатов на расстоянии),

- простотой регистрации показаний на различных носителях,

- возможностью использования средств вычислительной техники для улучшения характеристик прибора и работы в составе различных информационно-измерительных систем.

Основные недостатки цифровых вольтметров - более сложная схема и, как результат, более высокая стоимость и меньшая надежность - в настоящее время существенно уменьшаются благодаря стремительному развитию микроэлектроники.

Дальнейшее развитие цифровых приборов (расширение возможностей и улучшение характеристик) напрямую связано с достижениями в области микропроцессоров, встраиваемых в них.

В цифровых вольтметрах показания снимаются с устройств отображения информации (УОИ) различного вида: светодиодных, жидкокристаллических, газоразрядных индикаторов, цифровых дисплеев и пр.

Как правило, это многоразрядные индикаторы, отображающие информацию в десятичной системе. Разрядность ЦВ- это число полных десятичных разрядов. Например, 4х разрядный вольтметр может иметь 5 пределов измерения: 9999В, 999.9В, 99.99В, 9.999В, 0.9999В.

Вольтметр, позволяющий индицировать дополнительный (неполный) разряд называется прибором с расширенным диапазоном. Например, 41/2 разрядный вольтметр будет давать максимальные показания не 99.99В, а 199.99В.

Введение дополнительного неполного разряда расширяет предел измерения таким образом, что становится возможным измерять без потери точности напряжения немного выше конечного значения Uк. Как было показано ранее, погрешности точных приборов представляются в виде (1):

.

Нетрудно показать, что выигрыш в точности будет существенным. Например, для 41/2 разрядного универсального вольтметра В7-40 (a=0.05, а b=0.02) погрешность при измерении напряжения постоянного тока Uх=1,1В составит ±0,07%, вместо ±0,23% при 4х разрядном варианте. Выигрыш в точности в данном случае составляет более чем 3,3 раза.

Обобщённая структурная схема цифрового вольтметра приведена на рис.16. Здесь ВУ - входное устройство, АЦП - аналого-цифровой преобразователь, УОИ- устройство отображения информации. Из рисунка видно, что аналого-цифровое преобразование является непременной процедурой цифрового измерения напряжения.



 

 


Рис.16.

Одним из основных параметров АЦП, определяющих точность преобразования, является его разрядность. Следует отметить, что в отличие от ЦВ разрядность АЦП- это количество двоичных разрядов числового кода Nх на выходе устройства. Эта характеристика определяет предельно достижимую точность АЦП (когда все остальные элементы являются идеальными и не имеют погрешностей), обусловленную погрешностью дискретности.

Погрешность дискретности (дискретизации) - это погрешность представления аналоговой (непрерывной) величины в цифровом виде (в виде цифрового кода). Ее значение является величиной обратной числу Nх. Так для 8-разрядного АЦП погрешность дискретности (предельная точность) составит d=100/28 % = 0,39%, а для 16-разрядного АЦП d»0,002%.

Классифицировать ЦВ можно по различным признакам:

- по назначению (вольтметры постоянного тока, универсальные, импульсные)

- по схемному решению (с жесткой логикой и микропроцессорные с программным управлением)

- по принципу работы (по методу аналого-цифрового преобразования)

С точки зрения изучения принципов работы наиболее подходящим является третий вариант классификации. Следует отметить, что эта классификация подходит и к АЦП, которые согласно определению (и рис.16) отличаются от ЦВ отсутствием ВУ и УОИ.

По принципу работы цифровые вольтметры (АЦП) можно разделить:

1. ЦВ время- импульсного преобразования. Преобразование осуществляется путем сравнения измеряемого напряжения с линейно - изменяющимся напряжением. Отличаются высоким быстродействием при невысокой точности.

2. ЦВ двухтактного интегрирования. Принцип его работы подобен принципу время – импульсного преобразования, с тем отличием, что здесь образуются два временных интервала в течение цикла измерения. Эти вольтметры являются более точными ( до 0,05%) и помехоустойчивыми.

3. ЦВ с частотным преобразованием. Принцип действия заключается в преобразовании измеряемого напряжения в пропорциональную ему частоту следования импульсов, измеряемую цифровым частотомером. Погрешность 0,1%.

4. ЦВ уравновешивающего преобразования. Эти вольтметры являются наиболее быстродействующими и достаточно точными. Принцип их работы заключается в сравнении измеряемого напряжения с суммой дискретных значений образцовых напряжений.

5. ЦВ параллельного типа. Имеют наибольшее быстродействие.

 





Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 1206; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.80.236.48
Генерация страницы за: 0.005 сек.