9zip.ru Инструкции Цифровые вольтметры

При измерении переменного напряжения детектором с магнитоэлектрическим прибором постоянная составляющая выпрямленного тока является аналогом измеряемого переменного напряжения. Эта постоянная составляющая, протекая по рамке магнитоэлектрического прибора, создаёт крутящий момент, вызывающий угловое перемещение рамки и стрелки и уравновешиваемый противодействующим крутящим моментом пружинки. В результате этого отклонения стрелки прибора происходят аналогово (т.е. соответственно) напряжению, подведённому к детектору.

Чтобы выразить измеряемую величину численно, нужно при аналоговых измерениях снять отсчёт со шкалы аналогового прибора, а иногда произвести и некоторые вычисления, что связано всегда с участием человека. Эта операция требует относительно много времени, может быть выполнена с ограниченной точностью, так как нельзя сколь угодно удлинять шкалу, и связана с погрешностями, обусловленными усталостью или ослаблением внимания экспериментатора.

За последние годы в связи с развитием ядерной техники, техники счётно-решающих устройств и автоматизации измерений появились цифровые приборы, выдающие результат измерений непосредственно в виде числа, записанного в десятичной системе счисления или в виде кода.

В подобных приборах отпадают субъективные ошибки, облегчается и значительно ускоряется процесс измерений; соединяя такие приборы с регистрирующим устройством (цифропечатающим, перфорирующим или записывающим на магнитной ленте), можно полностью автоматизировать измерительный процесс.

Результат измерений непосредственно в виде числа получается с помощью так называемых аналого-цифровых преобразователей. Подобное преобразование можно производить на основе различных идей и применительно к измерениям различных величин. Коснёмся лишь основных принципов построения цифровых измерителей постоянного напряжения, являющихся наиболее распространёнными цифровыми приборами. Они дают возможность представлять в цифровой форме любую величину, если её можно преобразовать в напряжение. В частности, ил можно использовать в ламповых вольтметрах.

По принципу действия преобразователи аналоговой величины в число можно разбить на три группы: преобразователи последовательного счёта, преобразователи поразрядного кодирования и преобразователи считывания.

Преобразователи последовательного счёта наиболее часто выполняются на принципе промежуточного преобразования постоянного напряжения в интервал времени, длительность которого пропорциональна этому напряжению. Этот интервал заполняется образцовыми импульсами, поступающими на вход счётчика. Число импульсов, зарегистрированных счётчиком за указанный интервал времени, пропорционально измеряемому напряжению и представляет собой числовой эквивалент последнего.

Преобразователи считывания отличаются тем, что величина измеряемого напряжения кодируется непосредственно шаблонами-масками, на которых в виде кода нанесён набор ряда чисел в выбранной системе счисления. В зависимости от значения измеряемого напряжения производится считывание соответствующего ему числового эквивалента.

Пример такого преобразователя представляет собой система с использованием импульсно-кодовой электронно-лучевой трубки. На экран трубки наложен или нанесён шаблон-маска из непрозрачного материала, в котором сделаны прорези, расположенные, например, по двоичной системе счисления. Таким образом, этот шаблон представляет собой квантовальную сетку в двоичной системе счисления с шагом квантования, равным выбранной единице.

Измеряемое постоянное напряжение Ux подаётся на вертикально отклоняющие пластины, в результате чего светящееся пятно отклонится по вертикали на величину, пропорциональную Ux, и окажется на соответствующей строке шаблона. Под действием пилообразного напряжения, приложенного к горизонтально отклоняющим пластинам трубки, светящееся пятно будет перемещаться вдоль указанной строки шаблона. При этом оно будет пересекать прозрачные и непрозрачные элементы соответствующей строки шаблона; в результате этого на фотоэлемент в определённой последовательности во времени воздействуют световые импульсы, а на нагрузочном сопротивлении фотоэлемента возникают импульсы напряжения, воздействующие на импульсный усилитель и на выходное устройство.

Подобные системы не отличаются высокой точностью, так как невысокая точность отклоняющих систем и помехи могут приводить к тому, что луч смещается на границу между строками или даже на соседнюю строку. Для борьбы с этим пользуются специальными кодами (например, кодом Грея) или усложняют конструкцию трубки.

Понравилась статья? Коля говорит: поделись с друзьями!