Измерение параметров напряжения различной формы. Кунцевич В.А. - 13 стр.

      Так как Еобр и T1 известны, то Ux = ATx, где А – неко-          тегрирования Ти. Однако измеренная частота на интервале измере-
торый постоянный коэффициент. Обычно интервал интегрирования T1       ния Тиз пропорциональна среднему значению напряжения на этом ин-
формируется путем заполнения счетчика счетными импульсами до неко-    тервале.
торой величины N, которая, например, равна емкости счетчика.
Тогда
                                  T1 = Nτ ,
где τ - период следования счетных импульсов;
                        Tx = N xτ ;

                                   N xτ            Nx
                      U x = Eобр          = Eобр        .
                                   Nτ              N
      Полученное выражение показывает, что в этом случае результат
измерения напряжения не зависит от частоты генератора счетных им-
пульсов. Результат измерения не зависит также от постоянной време-
ни интегратора. Это является одним из основных преимуществ АЦП пе-
ред АЦП с генератором линейно изменяющегося напряжения. Другим
преимуществом является повышение помехоустойчивости.
      Основными слагаемыми погрешности являются:
      нестабильность образцового напряжения;
      кратковременная нестабильность частоты генератора счетных им-
пульсов;
      погрешность дискретности;
      погрешность сравнения.
      В большинстве современных цифровых вольтметров используется
АЦП время-импульсного типа с двойным интегрированием. Погрешность
таких цифровых вольтметров может достигать 0,02 - 0,005%. Для под-
держания условия кратности периода интегрирования Т периоду поме-
хи (50 и 400 Гц) в цифровых вольтметрах используют автоматическую
подстройку частоты.
      АЦП с преобразованием напряжения в частоту. Несмотря на срав-
нительную сложность практической реализации, подобные АЦП исполь-
зуются в ряде цифровых вольтметров, а также в дополнительных бло-
ках к электронно-счетным частотомерам. Это позволяет расширить
                                                                                                         Рис. 12
возможности частотомеров и использовать их в качестве вольтметров.
                                                                            Преобразователь "напряжение - частота" работает следующим обра-
Структурная схема и временные диаграммы наиболее часто используе-
                                                                      зом. При подаче напряжения Ux на вход интегратора с постоянной
мого преобразователя приведены на рис. 12,а и б соответственно,
                                                                      времени интегратора R1С напряжение на выходе интегратора рас-
где П0С - преобразователь обратной связи; УПТ - усилитель постоян-
                                                                      тет. При равенстве этого напряжения и Eобр преобразователь обрат-
ного тока, который совместно с R1, R2 и C представляет собой
                                                                      ной связи вырабатывает сигнал, возвращающий интегратор в первона-
интегратор. Подобный преобразователь называют преобразователем
                                                                      чальное состояние. При постоянном Ux эти операции повторяются пе-
с импульсной обратной связью. Выходная мгновенная частота преобра-
                                                                      риодически. Для процесса нарастания и сброса напряжения на интегра-
зователя пропорциональна среднему значению напряжения за время ин-
                                                                      торе можно записать
                                                                                                                                          27
26