Основы электрорадиоизмерений. Арсёнов А.В - 37 стр.

UptoLike

37
3.7.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ И ЦИФ-
РОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
Любая непрерывная величина, ограниченная некоторыми предельными
значениями, может быть дискретизована во времени и квантована по уровню .
Дискретизацией называется такое преобразование непрерывной во времени
величины , при котором сохраняются ее мгновенные значения только в опре -
деленные моменты времени - моменты дискретизации. Промежуток време-
ни t между двумя ближайшими моментами называется шагом дискретиза-
ции. Квантованием называется преобразование непрерывной величины в
дискретную путем замены ее мгновенных значений ближайшими фиксиро -
ванными значениями, совокупность которых образована по определенному
закону . Разность
X между двумя соседними значениями называется кван -
том . В результате квантования мгновенные значения непрерывной величины
представляются конечным набором ступеней квантования. Автоматическое
преобразование непрерывной величины в дискретную форму, а также цифро -
вое кодирование и выдача результата измерения на отсчётное устройство в
виде чисел осуществляется с помощью цифровых измерительных приборов .
Цифровые автоматические приборы многопредельны , универсальны , позво-
ляют измерять постоянное и переменное напряжение, сопротивление, отно-
шение напряжений, частоту , фазу и другие электрические и неэлектрические
величины .
Цифровой прибор содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП ),
устройство цифрового отсчета и автоматики . ЦП классифицируют по спосо -
бу преобразования непрерывной величины в дискретную, структурной схеме
АЦП , применяемым техническим средствам , способу уравновешивания
(компенсации). По способу преобразования различают приборы с кодо-, вре -
мя- и частотно- импульсным преобразованием . В приборах с кодо-
импульсным преобразованием (поразрядным кодированием ) происходит по -
следовательное сравнение значений измеряемой величины с рядом дискрет-
ных значений образцовой величины ; в приборах с время-импульсным преоб -
разованием значения измеряемой величины преобразуются во временной ин-
тервал; в приборах с частотно-импульсным - в частоту следования импуль-
сов . По структурной схеме АЦП цифровые приборы делят на приборы пря-
мого и уравновешивающего преобразования, последние, в свою очередь, - на
приборы со следящим и уравновешивающим преобразованием .
Измерительная информация в ЦП может быть представлена в десятич-
ном коде для визуального наблюдения и выведена в двоичном коде для пере -
дачи на внешние устройства. Устройство цифрового отсчета представляет
собой дешифратор знаковых индикаторов и предназначено для представле-
ния результатов измерения в цифровой форме. В ЦП применяются люминес-
центные, газоразрядные, полупроводниковые (светодиодные матрицы ) и
жидкокристаллические индикаторы .
                                          37

3.7.О БЩ А Я ХА Р А К Т Е Р И С Т И К А Ц И Ф РО ВЫ Х ПР И БО Р О В И Ц И Ф -
Р О ВЫ Е ВО Л Ь Т М Е Т Р Ы ПО С Т О ЯН Н О Г О И ПЕ Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А .

      Л ю б ая непреры в ная в ели чи на, ограни ченная некоторы м и предельны м и
значени ям и , м ож ет б ы тьди скрети зов анав о в рем ени и кв антов анапо у ров ню .
Ди скрети заци ей назы в ается такое преоб разов ани е непреры в ной в о в рем ени
в ели чи ны , при котором сохраняю тсяеем гнов енны езначени ятолько в опре-
деленны е м ом енты в рем ени - м ом енты ди скрети заци и . П ром еж у ток в рем е-
ни ∆t м еж ду дв у м я б ли ж ай ш и м и м ом ентам и назы в ается ш агом ди скрети за-
ци и . К в антов ани ем назы в ается преоб разов ани е непреры в ной в ели чи ны в
ди скретну ю пу тем зам ены ее м гнов енны х значени й б ли ж ай ш и м и ф и кси ро-
в анны м и значени ям и , сов оку пность которы х об разов ана по определенном у
закону . Разность ∆X м еж ду дв у м я соседни м и значени ям и назы в ается кв ан-
том . В резу льтатекв антов ани ям гнов енны езначени янепреры в ной в ели чи ны
представ ляю тся конечны м наб ором сту пеней кв антов ани я. А в том ати ческое
преоб разов ани енепреры в ной в ели чи ны в ди скретну ю ф орм у , атакж еци ф ро-
в ое коди ров ани е и в ы дача резу льтата и зм ерени я на отсчётное у строй ств о в
в и де чи сел осу щ еств ляетсяс пом ощ ью ци ф ров ы х и зм ери тельны х при б оров .
Ци ф ров ы е ав том ати чески е при б оры м ногопредельны , у ни в ерсальны , позв о-
ляю т и зм ерять постоянное и перем енное напряж ени е, сопроти в лени е, отно-
ш ени енапряж ени й , частоту , ф азу и други еэлектри чески еи неэлектри чески е
в ели чи ны .
      Ци ф ров ой при б орсодерж и т аналого-ци ф ров ой преоб разов атель (А ЦП ),
у строй ств о ци ф ров ого отсчета и ав том ати ки . ЦП класси ф и ци рую т по спосо-
б у преоб разов ани янепреры в ной в ели чи ны в ди скретну ю , структу рной схем е
А ЦП , при м еняем ы м техни чески м средств ам , способ у у рав нов еш и в ани я
(ком пенсаци и ). П о способ у преоб разов ани яразли чаю т при б оры скодо-, в ре-
м я- и частотно- и м пу льсны м преоб разов ани ем . В при б орах с кодо-
и м пу льсны м преоб разов ани ем (поразрядны м коди ров ани ем ) прои сходи т по-
следов ательное срав нени е значени й и зм еряем ой в ели чи ны с рядом ди скрет-
ны х значени й об разцов ой в ели чи ны ; в при б орах св рем я-и м пу льсны м преоб -
разов ани ем значени яи зм еряем ой в ели чи ны преоб разу ю тсяв о в рем енной и н-
терв ал; в при б орах с частотно-и м пу льсны м - в частоту следов ани я и м пу ль-
сов . П о структу рной схем е А ЦП ци ф ров ы е при б оры делят на при б оры пря-
м ого и у рав нов еш и в аю щ его преоб разов ани я, последни е, в св ою очередь, - на
при б оры со следящ и м и у рав нов еш и в аю щ и м преоб разов ани ем .
      И зм ери тельная и нф орм аци я в ЦП м ож ет б ы ть представ лена в десяти ч-
ном кодедляв и зу ального наб лю дени яи в ы в еденав дв ои чном кодедляпере-
дачи на в неш ни е у строй ств а. Устрой ств о ци ф ров ого отсчета представ ляет
соб ой деш и ф раторзнаков ы х и нди каторов и предназначено для представ ле-
ни ярезу льтатов и зм ерени яв ци ф ров ой ф орм е. В ЦП при м еняю тсялю м и нес-
центны е, газоразрядны е, полу пров одни ков ы е (св етоди одны е м атри цы ) и
ж и дкокри сталли чески еи нди каторы .