Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [ 118 ] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166


Тиит

i i

Рис. 8.-19. Цифровое вольтметр с двухтактным интегрированием: а - функциональная схема; б - временная диаграмма.

таких устройств обладают погрешностью 0,005 % при частоте 50... ...100 кГц. При основной погрешности от квантования 0,01 % время измерения таким прибором достигает обычно 0,1 с. Для повышения быстродействия ЦИП с ИЧП разработаны специальные комбинации метода интегрирования с ИЧП, с методом время-импульсного преобразования, предназначенного для определения значения младшей декады и х- При этом методе старшие разряды числового значения х получаются путем счета числа импульсов с частотой fx= Ux за уменьшенный интервал времени, а младший разряд Л получается путем измерения доли последнего периода Тх не попавшего в счетчик. Числовое значение доли последнего периода Тх определяется путем счета числа импульсов напряжения, подаваемых на вход интегратора до момента снижения остаточного напряжения на выходе интегратора до нуля. Благодаря этому в несколько раз повышается быстродействие прибора при высоком классе точности. Этот комбинированный метод реализован в отечественном цифровом интегрирующем вольтметре В7-25.

Целесообразно для повышения быстродействия ЦИП с ИЧП выходную частоту измерять методом определения числового значения NnT с последующим определением обратной величины при помощи встроенного микропроцессора (п. 8.3). Этот метод позволит при сохранении высокой точности повысить быстродействие цифровых вольтметров с ИЧП до нескольких сотен измерений в секунду. Отечественной промышленностью выпускается несколько типов интегрирующих цифровых вольтметров с ИЧП высоких классов точности, например, типа в7-18, в7-23 и другие (табл. 36, рис. 8.19,й, б).

Цифровой интегрирующий вольтметр с преобразованием интеграла напряжения в интервал времени

(цифровой вольтметр с двухтактным интегрированием) Основная схема цифрового юльтметра с двухтактным интегрированием представлена на рис. 8.19,й. Цикл измерения состоит из двух тактов (рис. 8.19,6).



Таблица 36. Основные технические данные некоторых цифровых вольтметров, омметров и комбинированных приборов, выпускаемых в СССР

Тип приборов

Измеряемая величииа и пределы измерения

Погрешность измерения

Время одного измерения, число разрядов

Входное сопротивление, Мом

Ослабление помех общего вида,

нормального вида, дБ частотный диапазон Гц

Габаритные размеры, мм; масса, кг

v o,i.--iooo в

0,001/0,0005

2 с; 7 разр.

1000

120; 80

438x151x430; 35

V. I, Ri-.-mo в

0,000/0.0006

4 с; 8 разр.

140; 80

со встроенной

в течение года

микроэвм.

самокалибровка,

статистическая.

обработка

488x135x555; 0,9

V l, 10, 100, 1000 в

0,03/0.01

02 с; 8 разр.

дБ дБ

490x475x175; 25

V 10-»...2 в

0.01/0,05

2 с; 6 разр.

160 дБ, 70 дБ

488x 475x133; 15

0,4---10

5 разр.

0--108 Гц

488x133x355; 10

1000 в

10,1... 1000 в

0,2/0,1

1-..5 с

50; 80

287х200х70;2,2кг

V0,2.--1000 в

0,4-.-10

(10 10») Гп

УЮ MB...1000 в

0,05/0.02

5 разр-

1...1000

100; 60

494x132x382; 9

10,01 ••• 1000 в

0,01 /0.005

0.2-.-0,4 с

420x380x130; 15

7 разр.

VVJ3.5---500 в

На постоянном

0,04 с

1,0-• 100

300 x 70 x300; 4

токе 0,5

V V,5...1000 В

1 с, 3 разр.

160x95x50; 0,7

t/xio--.i в

0,1/0,0}

4 разр.

160x30 x300; 2

t/i,0.01---10B

IlO--.-IOOO в

0,015/0.005

0,04 с

10.•.10000

480x120x420; 20

Щ1612 - вольтметр В1 - 18А вольтметр калибратор

В2-27 - вольтметр

В2-38 - нановольтметр

ВКЗ-61 широкополосный

вольтметр

В7-35 мультиметр

ВЗ-59 широкополосный

вольтметр

Щ301/1 универсальный вольтметр

Щ6814 - вольтметр

Щ4323А - прибор комбинированный цифровой 4302 карманный вольтметр

Цифровые панельные измерители отношений сигналов типа Ц5253...8 Щ48000 вольтметр универсальный цифровой



в первом такте с момента h до цифровой автомат ЦА замыкает ключ SW1 и на вход интегратора, состоящего из усилителя, резистора R и конденсатора С, поступает напряжение Ux. Выходное напряжение интегратора

Ui = l/RCJUxdt.

В момент tl открывается также ключ SW5, и на СТ от генератора квантующих импульсов Сщ поступают импульсы частотой f. При достижении в СТ числа Ло (обычно полного объема СТ) в момент t первый такт заканчивается. Время интегрирования Ux составит

Тинт = Ло о-

В момент 4 СТ сбрасывается в нулевое состояние, а ЦА замыкает SW2. На вход интегратора подается известное но значению постоянное напряжение (/о. полярность которого противоположна полярности Ux- Выходное напряжение интегратора линейно уменьшается и в момент 3 становится равным нулю. Этот момент фиксируется устройством сравнения УС. В момент t заканчивается второй акт преобразования.

Баланс зарядов на конденсаторе С соответствует условию:

откуда

Uxdt=\Uodt <2

J Uxdt=UJx.

инх J Uxdt

Тх = "

За время Тх на СТ пройдет fTx импульсов. Тогда

инт 5 Uxdt

Nx = foTx == 0 ° ,j - = foT.«rUx/Uo.

Это число, представляющее результат измерения, в момент tg По команде ЦА переписывается в регистр памяти. В момент tg СТ сбрасывается в нуль, ЦА возвращается в исходное положение, в котором разомкнуты SW1, SW2, SW5, а SW3 и SW4 замкнуты. Начиная с момента 3 аналоговая часть прибора и УС автоматически корректируются.

При Ux = const в течение интервала Гинт = NT

U£ j, Ux Nx---щ-и->щ-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [ 118 ] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166