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

Таблица 18. Диапазоны напряжений высокого и низкого уровней сигналов для ЦИП, имеющих на входе и (или) выходе интегральные микросхемы

Диапазон напряжений. В

сигнала

высокий уровень

низкий уровень

Выходной

Входной

Выходной

Входной

Выходной

Входной

2,40 ... 5,25 2,00 .. . 5,25 7,70 . . . 9,45 7,00 .. . 9,45 12,00 ... 16,50 7,50 .. . 16,50

0 . . . 0,50 -0,40 ... +0,80

0 ... 0,50 -0,20 ... +1,40

0 ... 1,50

0 ... 6,50

КОДЫ следует выбирать из сле дующего (табл. 11):

единичный позиционный, в котором число выражается положением (порядковым номером) знака 1 в ряду знаков 0;

двоичный нормальный, в котором число выражается в двоичной системе счисления сочетанием знаков 1 и 0;

единично-десятичный, в котором число вьфажается по каждому десятичному разряду в единично-позиционном коде;

двоично-десятичный, в котором число выражается по каждому десятичному разряду в двоичном нормальном коде.

Параметры кодовых электрических входных и выходных сигналов ЦИП должны выбираться в соответствии с ГОСТ 26.013-81 «ЕССП. Средства измерения и автоматизации. Сигналы электрические с дискретным изменением параметров, входные и выходные». В кодовых сигналах, предназначенных для обмена информацией между средствами измерения и автоматизацией, могут быть использованы дискретные изменения амплитуд, длительностей импульсов, фаз. и частот заполнения.

При изменении амплитуд абсолютные значения их верхних уровней для двоичных многоуровневых сигналов необходимо выбирать из ряда: для напряжений - (0,6); (1,2); 2,4; 6,0; 12,0; 24,0; (27,0); 48,0; 60,0; 110,0; (220,0) В; для токов -1; 2; 5; 10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000 мА.

Значения амплитуд двоичных сигналов нижнего уровня не должны превышать 5 или 10 % номинального значения сигнала верхнего уровня. Если ЦИП на входе или выходе имеют ийтегральные микросхемы, то амплитуды напряжений кодовых входных и выходных сигналов необходимо выбирать из табл. 18.

Выбор диапазона измерений ЦИП должен производиться вручную и (или) автоматически, и (или) дистанционно. Выбор полярности ЦИП и ее индикация выполняется автоматически.

Приборы должны сохранять результат измерения до ввода новой информации или до начала следующего цикла измерения, или до выдачи результата измерений приемнику информации.

Для ЦИП, предназначенных для измерения напряжения постоянного тока должны устанавливаться коэффициенты подавления помех нормального вида, общего вида (когда ни один из зажимов прибора не соединен с корпусом), а также допустимый уровень этих помех. При наличии отключаемого входного фильтра коэффициент подавления помех устанавливается при включенном и отключенном фильтре. Коэффициент подавления помех нормального вида должен нормироваться для двух частотных диапазонов: от (/„o„ -Д/) До (/ном + /) от2(/„,„-А/) До2(/„„„ + А/).



Допустимая амплитуда помехи нормального вида должна быть не менее 0,1 лгн.

Коэффициент подавления помехи общего вида должен нормироваться при разбалансе внешних измерительных цепей, равном 1 кОм (п. 8.6) при частоте помехи в диапазоне от (/но„ -А/) до (/ + А/) и амплитуде помехи не свыше 100 В.

При проверке коэффициента подавления помех сигнал помехи переменного тока должен подаваться через разделительный трансформатор. Коэффициент подавления помех Ка определяют по формуле:

/С„ = 20 logf/Mn/Af/,

где <7мп - амплитуда помехи; At/ - максимальная разность между показаниями ЦИП с помехой и без помехи.

ЦИП должны иметь следующие показатели надежности: безотказности в виде наработки на отказ, который нормирован для ЦИП, равным 1500 ч, а для АЦП - 2000 ч; долговечности, в виде среднего срока службы до списания, который должен быть- не менее восьми лет; ре-монтнопригодности в виде среднего времени восстановления, который выбирают из ряда 1; 1,5; 2; 4; 6; 10; 12; 18; 24; 36; 48 и 96 ч.

Для ЦИП, предназначенных для измерения среднего квадратического значения напряжения переменного тока и реагирующих на СКЗ измеряемого напряжения, в технических, условиях необходимо указывать предельное значение коэффициента амплитуды К а или коэффициента гармоник /Сг-

В технических условиях на ЦИП и АЦП необходимо указывать время измерения, для АЦП время измерения следует выбирать из ряда (1,5; 1,6; 2; 2,5; 4; 5; 6; 8; 10)10" с, где к положительное целое число. Из этого ряда значение 1,6 рекомендуется принимать только при к= 1.

Для интегральных ЦАП и АЦП ГОСТ 24736-81 «Преобразователи интегральные цифро-аналоговые и аналого-цифровые» установлены следующие понятия:

дифференциальная нелинейность - максимальное отклонение разности двух аналоговых сигналов, соответствующих последовательной смене кодов, от значения, соответствующего единице младшего значащего разряда кванта, выраженная в процентах или долях кванта. Дифференциальная нелинейность должна выбираться из следующего ряда: 1/16; 1/8; 1/4; 1/2; 3/4 и 1 квант;

нелинейность ЦАП - отклонение от установленной прямой линии характеристики преобразования, выраженная в процентах. Нелинейность АЦП - отклонение (в процентах) от установленной прямой линии - точек характеристики преобразования, делящих пополам расстояние между средними значениями пороговых уровней входного сигнала, при которых происходит смена кодов. Нелинейность выбирается из ряда 0.0015, 0,0031, 0,0061, 0,0122, 0,0244, 0,0489; 0,195, 0,391, 0.781, 1.562 и 6,25 %.

ГОСТ 24736-81 установлены также сочетания значений основных параметров аналого-цифровых преобразователей. Для интегрирующих АЦП они. указаны в табл. 19, а для не интегрирующих АЦП - в табл. 20.



Таблица 19. Установленные сочетания значении времени преобразования и числа разрядов для неннтегрирующих АЦП

Время преобразования, мкс

Чнсло разрядов

До 0,05 включительно Свыше 0,05 до 0,5 включительно Свыше 0,5 до 5,0 включительно Сыше 50

+

+ +

+ 4-

Таблица 20. Установленные сочетания значений времени преобразования и числа разрядов для интегрирующих АЦП

Время преобразования, мкс

Число разрядов

До 5 включительно

Свыше 5 до 50 включительно

Свыше 50

6.6. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Для современного состояния цифровой измерительной техники характерно крупносерийное производство цифровых измерительных приборов. Стоимость ЦИП значительно снижена. АЦП и ЦАП выпускаются на базе интехральной технологии и превратились в основные стандартные узлы цифровой измерительной техники подобно операционным усилителям в электронике и микропроцессорам в вычислительной технике.

Улучшены метрологические и эргономические показатели ЦИП за счет перехода на интегральную элементную базу, в несколько раз уменьшены сроки разработки новых ЦИП. Погрешности цифровых вольтметров и хронометров максимально приблизились к погрешностям государственных эталонов, во много раз снижены габаритные размеры, масса, потребление мощности, многократно возросла надежность ЦИП. Перспектива дальнейшего совершенствования средств цифровой измерительной техники заключается в широком использовании возможностей современных массовых и. крупносерийных средств вычислительной техники в виде микропроцессоров (МП), аналого-цифро-ана-логовых МП и микро-ЭВМ.

Ранее совершенствование ЦИП требовало усложнения структуры, увеличения числа звеньев, корректирующих цепей, что приводило к увеличению габаритных размеров, массы и снижению надежности. В настоящее время в связи с широким применением микропроцессоров совершенствование ЦИП реализуется на основе усложнения программ, при этом уменьшается число звеньев, масса и габаритные размеры, а надежность ЦИП повышается.





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