Цифровые измерительные приборы отличаются от измерительных преобразователей тем, что выходные данные приборов должны быть представлены человеку - оператору в удобной для него форме. Поэтому для построения цифровых измерительных приборов используются АЦП, снабженные средствами
ручного управления и визуального представления результатов измерений, как это показано на рис. 51. Цифровые приборы некоторых типов снабжены устройствами интерфейсного сопряжения с компьютером, которые передают в компьютер результаты измерений, а также служебную информацию о позиции, в которой находятся средства ручного управления. Чаще всего для связи приборов с компьютером применяется приборный интерфейс IEEE 488.
На рисунке 51 представлены возможные варианты цифровых измерительных приборов. Самые простые варианты без подключения преобразователей на входе - это частотомеры и периодомеры, которые создаются на базе соответствующих АЦП, описанных выше в пп. 6.2.3, 6.2.4. Частотомеры и периодомеры обычно совмещаются в одном корпусе.
На базе АЦП других разновидностей - поразрядного уравновешивания, развертывающего преобразования, интегрирующих могут быть созданы вольтметры и амперметры постоянного и переменного тока, а также омметры. Для этого к АЦП присоединяются входные преобразователи, показанные в левой части рис. 51. Обычно в одном корпусе с АЦП помещаются несколько преобразователей, каждый из которых присоединяется к АЦП с помощью переключателя, управляемого вручную или от компьютера. Подобные приборы называются мультиметрами. Наиболее точные мультиметры, предназначенные для измерения постоянного напряжения, силы постоянного тока и сопротивления создаются на базе интегрирующих АЦП.
В последнее время вольтметры и амперметры переменного тока создаются без выпрямительных преобразователей. Принцип действия таких приборов заключается в выполнении измерений в два этапа.
На первом этапе выполняются очень быстрые измерения мгновенных значений входного переменного напряжения или силы тока. Частота измерений должна превышать частоту первой гармоники измеряемого сигнала в несколько десятков раз. На втором этапе по результатам этих измерений выполняются вычисления требуемых характеристик, а именно, амплитудных, действующих или средневыпрямленных значений. Результаты таких измерений не будут зависеть от формы кривой напряжения или тока, и при достаточной скорости измерений мгновенных значений время измерений не превысит одного периода измеряемого сигнала.
Цифровые измерительные приборы других физических величин создаются подсоединением на входе АЦП измерительных преобразователей этих величин в напряжение, силу тока, частоту, интервал времени или в изменение сопротивления. Естественно, что цифровой индикатор и средства ручного управления остаются. Наличие интерфейсного сопряжения с компьютером не обязательно.
Метрологические характеристики цифровых измерительных приборов те же, что и метрологические характеристики АЦП, перечисленные в п. 6.2.6. за исключением характеристик интегральной и дифференциальной нелинейности.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему