Технические разделы





Структурная схема вольтметра

Структурная схема цифрового вольтметра (ЦВ) поразрядного кодирования приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема ЦВ поразрядного кодирования

вольтметр цифровой импульс преобразователь

Рассмотрим принцип работы разрабатываемого устройства. Действие ЦВ данного типа заключается в последовательном сравнении измеряемого напряжения с рядом образцовых напряжений, значения которых задаются по определённому закону, например, по закону двоичного или двоично-десятичного кода. Число, соответствующее набору образцовых напряжений, которым компенсируется измеряемое напряжение, представляет это значение в закодированной форме. Таким образом, напряжение преобразуется в числовой эквивалент:

- напряжение, соответствующее единице младшего разряда (шаг квантования); - число разрядов кода; - коэффициент, равный 1 и 0 в зависимости от результатов сравнения в каждом такте.

ЦВ работает периодически. За один цикл измерений выполняется одно измерение. Время цикла измерения определяется выбранным алгоритмом формирования компенсационного напряжения.

Входное напряжение поступает на вход делителя, а с его выхода через входной усилитель напряжение , ( - коэффициент передачи входной цепи) - на один вход схемы сравнения. По сигналу запуска происходит сброс устройства управления. Импульсы с его выхода тактового генератора поступают вход схемы управления. Под действием каждого тактового импульса на выходе схемы управления формируются кодовые сигналы, которые поступают на входы ЦАП и одновременно на входы дешифратора. В соответствии с законом формирования кодовых сигналов на выходе ЦАП компенсирующее напряжение, которое поступает на другой вход схемы сравнения. Схема сравнения в зависимости от знака разности и подаёт соответствующий сигнал в схему управления, который приводит к прекращению поступления импульсов.

Напряжения в момент уравновешивания связаны соотношением:

где - шаг квантования компенсационного напряжения; - порог чувствительности схемы сравнения.

Измеряемое напряжение:

Подбором , где , добиваются, чтобы значение компенсационного напряжения соответствовало измеряемому напряжению с учётом постоянного множителя, т.е.:

В момент уравновешивания, значение кода управления фиксируется в схеме управления и через дешифратор поступает на входы индикатора, где оно высвечивается в виде десятичных цифр. На этом один цикл измерения заканчивается.

В ЦВ данного типа погрешность составляет 0,05-0,001 при обеспечении высокого быстродействия (до 5000 преобразований в секунду).

Рисунок 2 - Диаграмма работы ЦВ поразрядного кодирования

Еще статьи по технике и технологиям

Электрическая схема на базе усилителя мощности
Развитие радиотехники, особенно микроэлектроники, разрешили достичь поразительных результатов в области скрытого прослушивания различных объектов. Микро радио жучки дополняются миниатюрными усилителями, передатчиками или магнитофонами, ...

Реализация устройства автоматического полива почвы
Задачей данного курсового проекта было практическое применение знаний, полученных ранее в различных областях науки, для реализации конкретного технического задания. Результатом выполнения такого задания являлась реализация устройства ...

© 2012-2021 | www.bjhdh.site