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

Для измерительных преобразователей в длительность периода Т при зависимости

Г = То + (Х-Хо)АТ./АХ„.

То и АТ„ выбираются из ряда 250, 125, 4, 2, 1; 0,5; 0,25 и 0,125 с. Максимальное время установления ИЧП выбирается из ряда 0,4, 1,0, 4,0, 10,0 40,0, 100,0, 400,0, 1000 с. Для ИЧП ГСП класс точности обозначается отношением cid, а предел допускаемой относительной погрешности определяется

Тотн

Запоминающие устройства ЦИП

Запоминающие устройства представляют собой комплекс технических средств, предназначенный для приема, хранения и выдачи информации, представленной в аналоговой или кодовой форме. Наиболее широкое распространение получили ЗУ, предназначенные для приема, хранения и выдачи кодовой информации. ЗУ, предназначенные для хранения информации в аналоговой форме в ЦИП, используются реже, а их функции обычно выполняют устройства выборки и хранения.

По принципу функционирования различают постоянные запоминаю-ющие устройства (ПЗУ), полупостоянные (ППЗУ), оперативные (ОЗУ), сверхоперативные (СОЗУ). В ЦИП наиболее часто используются ПЗУ и ОЗУ; ПЗУ - в устройствах управления (хранение программной информации, констант), в преобразователях код - код (программируемые логические матрицы на основе ПЗУ), в схемах коррекции погрешностей; ОЗУ - в устройствах обработки результатов измерения.

По режиму работы ЗУ бывают статические и динамические.

По методу доступа к информации хранящейся в ЗУ различают ЗУ с произвольной и последовательной выборкой. Время доступа к любой ячейке ЗУ первого типа не зависит от ее адреса, а в ЗУ второго типа и накопление и выдача данных может осуществляться только последовательно во времени. В ЦИП, обладающих высоким быстродействием, . используют ЗУ с произвольной выборкой.

Отечественной промышленностью серийно выпускается ряд интегральных полупроводниковых ЗУ в виде микросхем.

Как правило, это регистры, состоящие из соединенных заданным образом тригеров (рис. 7.47). В такой регистр код сигнала в двоичной форме может быть введен как последовательно, так и параллельно. Вывод сигнала из регистра выполняется последовательно или парал-.лельно. Кодовый единичный последовательный сигнал запоминается на последовательной цепочке триггеров. Цепочка из триггеров при подаче на вход первого триггера последовательности импульсов работает как двоичный счетчик импульсов или преобразователь единичного Последовательного кода в параллельный двоичный. Выходной код счетчика импульсов, представляющий собой число поданных на его вход импульсов запоминается на выходах соответствующих триггеров



1101

5"

lira

Параллельный вывод

1>!

вРпослевоватейьный j вывдЗ

Импульсы сдвига

Параллельный ввод

Сис. 7.47. Кодовые запоминающие устройства в виде последовательной цепочки триггеров.


Рис. 7.48. Простейшее аналоговое устройство с разомкнутой структурой.

Рис, 7.49. Временная диаграмма работы аналогового запоминающего устройства.


счетчика. При этом код на выходе первого триггера является кодом младшего разряда [51].

Аналоговые ЗУ обычно основаны на использовании конденсатора с высококачественной фторопластовой или поли стироловой изоляцией.

В простейшем случае аналоговые ЗУ, могут состоять из конденсатора и двух ключей SW\ и 5U2 (рис. 7.48).При запоминании ключ .SW\ замкнут, а ключ SW2 разомкнут. При циклической работе ЗУ для повышения его быстродействия стремятся к тому, чтобы внутреннее сопротивление источника сигнала и емкость конденсатора были минимальными. Для обеспечения первого условия между источником сигнала Vx С включают операционный усилитель. При переходе в режим хранения ключ SW\ размыкается, а ключ SWI замыкается. Время перехода от режима запоминания к режиму хранения называется апертурным временем ЗУ и равно времени замыкания ключа SW2. Временная диаграмма работы аналогового ЗУ показана на рис. 7.49.

Основным недостатком разомкнутого запоминающего устройства при высоких требованиях к точности является ограниченное быстродействие. Действительно, - при минимальной паразитной емкости ключа (порядка 1 пФ) емкость запоминающего конденсатора, при условии снижения погрешности из-за проникновения помех ниже 0,01%, необходимо выбрать равной 10000 пФ. При прямом сопротивлении замкнутого ключа, равном 30 Ом, постоянная времени заряда будет равна Тз= 30 • 10*- 10-= 300 НС. Для снижения погрешности запоминания до 0,01 % необходимо, чтобы время запоминания составляло



>

4ZZb

не-менее Ютз, тГе. 3 мкс. При этом Ux частота измеряемого сигнала при 100 выборках на один период ограничивается примерно 20...30 кГц.

Для расширения частотного диапазона цифровых приборов с запоминающими устройствами разработаны р„ Аналоговое запоминающее замкнутые структуры запоминающих устройство замкнутой структуры.

устройств на усилителях с отрицательной обратной связью, обеспечивающие запоминание и хранение напряжений, изменяющихся со скоростью 10® в/с при погрешности 0,01 %.

Простейшая структура замкнутого ЗУ с обратной связью на двух операционных усилителях показана на рис. 7.50. Для уменьшения разряда конденсатора в схеме применяется операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. .Точность ЗУ определяется токами утечки конденсатора и аналогового ключа, а также входным током ОУ.

Для уменьшения погрешности хранения Дхр необходимо увеличивать как емкость конденсатора, так и входное сопротивление нагрузки. Для этого между емкостью и выходным устройством включают исто-ковый повторитель с высоким входным сопротивлением. Следовательно, требования повышения быстродействия такого ЗУ и уменьшения погрешности хранения взаимно противоречивы. При непрерывной работе ЗУ и при циклическом снятии информации быстродействие ЗУ определяется апертурным временем Аап. ЗУ такого типа имеет погрешность порядка 0,2 % при времени хранения 20 мкс. Следует учесть, что погрешность запоминания при использовании перед запоминающим конденсатором ОУ определяется главным образом напряжением смещения операционного усилителя. Примером отечественного аналогового гибридного ЗУ может служить АЗУ МФ 4801 с погрешностью 0,1 % и временем запоминания 10 мкс, которое предназначено для совместного использования с гибридным АЦП типа МФ 4802 на 10 двоичных разрядов с временем измерения 10 мкс. A3 Утипа МФ 4801 имеет входное сопротивление 10" Ом, апертурное время 10 не, входное напряжение ± 10 в, входной ток 1 • 10~* А, габаритные размеры 80 X X 60 X 15 мм.

Отечественной промышленностью выпускаетсязапоминающее устройство Б виде микросхемы К1100СК2 со следующими параметрами: время запоминания 10 мкс, апертурное время 250 не, входное напряжение 0...5 в, скорость спада выходного напряжения в режиме хранения при Lbx= 5 в не более 5 мв/мс.

7.6. ЦИФРОВЫЕ ОТСЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Результат измерения в измерительных устройствах представляется оператору при помощи отсчетных устройств, которые разделяются на аналоговые, цифровые и алфавитно-цифровые.

Аналоговый отсчет характеризуется высокой информационной Избыточностью, и его восприятие происходит на уровне образцового мышления, причем каждому числовому значению измеряемой величины Соответствует свой зрительный образ (например,расстояние от указа-





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