Нужна помощь в написании работы?

В ЦИП, реализующих время-импульсный метод  преобразования измеряемая величина (в данном случае Ux_) предварительно преобразуется в пропорциональный ей интервал времени путем сравнения со значением известной величины, изменяющейся по определенному закону. Затем полученный интервал времени (также аналоговая величина)   непосредственно   преобразуется   в   цифровой   код.   Таким образом,   ЦВ,   реализующие   этот метод, должны  быть отнесены к вольтметрам прямого  преобразования.   Среди   них встречаются как ЦВ мгновенного значения, так и ИЦВ  с  аналоговым  интегрированием и усреднением результатов измерений.

Неинтегрирующий ЦВ —это вольтметр мгновенного  значения с типовой  структурной  схемой,   приведенной  на рис. 3.25. Синхронная работа всех узлов ЦВ обеспечивается с помощью управляющего  устройства   (УУ),  причем  управление может быть как ручным так   и   автоматическим.   В  первом  случае измерения  будут однократными, а во втором — периодически повторяющимися с   определенным тактом

Тактовый импульс УУ сбрасывает на нуль показание счетчика, полученное во время предыдущего такта, и запускает генератор линейно-изменяющегося напряжения Un (ГЛИН), с которым и осуществляется сравнение Ux= при преобразовании его во временной

Рис.   325.   Структурная   схема   неинтегрирующего   ЦВ   с   время-импульсным

преобразованием.

интервал (рис. 3.26, а). Это сравнение производится в сравнивающих устройствах — компараторах К1 и К2, причем компаратор К1 имеет уровень срабатывания U0, а компаратор К2 — уровень срабатывания Ux= + U0. При Uл = U0 срабатывает К1 и образуется старт-импульс (рис. 3.26, б), который открывает селектор. С этого момента времени начинается подсчет счетчиком импульсов, поступающих через открытый селектор от генератора счетных импульсов (ГСчИ). Импульсы следуют с периодом Т0, определяющим шаг квантования в данной схеме ЦВ (рис. 3.26, в). Подсчет их продолжается до тех пор, пока Uл не возрастет до значения Uл = Ux=+ U0. В этот момент времени срабатывает компаратор К2 и образуется стоп-импульс (рис. 3.26, б), который закрывает селектор. Подсчет импульсов ГСчИ прекращается, счетчик фиксирует некоторое число импульсов N, которое по команде УУ подается в ОУ для воспроизведения результата измерения в цифровой форме.

Как видно из рис. 3.26, измеряемое напряжение Ux= преобразовалось в интервал времени Δtx, причем Ux= = kΔtx, где k = dU/dt. В свою очередь Δt = NT0, т. е. в результате Ux= kT0N. При kT0 = const показание счетчика прямо пропорционально Ux= и мы получаем прямоотсчетный ЦВ.

На примере схемы рис. 3.25 можно указать основные источники погрешностей ЦВ с время-импульсным преобразованием:

погрешность дискретности;

погрешность меры (Т0≠const), в качестве которой в современных типах ЦВ применяют кварцевые ГСчИ;

погрешность  преобразования    Ux= в Δtx, определяемая нелиней-ностью Uл (k≠const) и погрешностью компараторов (временное положение старт- и стоп-импульса). Применение двух компараторов позволяет исключить с помощью UQ начальный нелинейный участок Uл и значительно компенсировать нестабильность их характеристик; погрешность за счет наложения на Ux гармонической помехи Un с амплитудой Uпm. В неблагоприятном случае эта погрешность может оказаться равной Uпm /Ux=, т. е. должны предусматриваться эффективные меры обеспечения помехозащищенности. Эти меры реализуются в ИЦВ.

Поделись с друзьями