Измерение параметров напряжения различной формы. Кунцевич В.А. - 11 стр.

      Из множества АЦП в цифровых вольтметрах нашли применение:
преобразователь "напряжение - временной интервал - цифровой код",
время-импульсный преобразователь интегрирующего типа, преобразо-
ватель "напряжение - частота - цифровой код", который в силу особен-
ностей измерения частоты также относится к АЦП интегрирующего ти-
па. На практике встречаются цифровые вольтметры с АЦП поразрядно-
го уравновешивания. Преобразователи интегрирующего типа использу-
ются в большинстве современных цифровых вольтметров. При этом
вольтметр измеряет среднее значение напряжения за период интегри-
рования, что позволяет при соответствующем выборе периода интегри-
рования подавить напряжение аддитивных помех, присутствующих в ис-
следуемом сигнале. Действительно, если напряжение, поданное на
вход вольтметра постоянного тока, обозначить Uвх(t), измеряемое
напряжение - Uх, а аддитивную помеху с нулевым средним Uп(t),
то
                          U вх (t ) = U x (t ) + U п (t ).
                                                  Т
Вольтметр средних значений измеряет U ср :
                    1T                           1T
               Т
             U ср =      [               ]
                      ∫ U x + U п (t ) dt = U x + ∫ U п (t ) dt .
                    Т 0                          T 0
      Если Uп(t) – периодический сигнал (например, помеха промыш-
ленной частоты 50 Гц), то при T, кратном периоду помехи, интег-
рал равен нулю. Даже в случае, если помеха является случайной
с нулевым средним, то выбором T (больше интервала корреляции)
второе слагаемое можно сделать пренебрежимо малым.
      Вольтметры с АЦП неинтегрирующего типа (преобраэователь
“на-
пряжение - временной интервал - цифровой код”) измеряют
мгновенное
значение напряжения. Таким образом, при наличии помехи результат                                       Рис. 10
измерения может существенно отличаться от истинного значения.                АЦП работает следующим образом. Напряжение с генератора ли-
      АЦП "напряжение - временной интервал - цифровой код". Струк-     нейно изменяющегося напряжения подается на две схемы сравнения,
турная схема и временные диаграммы, поясняющие его принцип работы,     где сравнивается с нулевым напряжением (начало интервала времени)
приведены на рис. 10,а и б соответственно. На схеме приняты обозна-    и с измеряемым напряжением (конец интервала времени). Импульсы на-
чения: ССI и ССII - схемы сравнения, ГЛИН - генератор линейно изме-    чала и конца соответствующего интервала подаются на формирователь,
няющегося напряжения, ФТ - формирователь временного интервала,         формирующий импульс, длительность Тх которого пропорциональ-
ВС - временной селектор, Г - генератор счетных импульсов, СЧ –         на величине измеряемого напряжения. На один из входов временного
счетчик импульсов, ОУ - отсчетное устройство, БУ - блок управления.    селектора поступают импульсы с генератора счетных импульсов, кото-
                                                                       рые далее проходят на счетчик, если на второй вход временного се-
                                                                       лектора воздействует импульс, сформированный формирователем. Коли-
                                                                       чество подсчитанных импульсов т за время Т при неизменной часто-

                                                                                                                                    23
22