1. Средства измерения, их характеристика, разновидности, области применени


Погрешность квантовая временного интервала



страница16/19
Дата17.10.2016
Размер1.13 Mb.
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19

33. Погрешность квантовая временного интервала.



34. АЦП С время-импульсным преобразованием, хронометры на их основе.


АЦП времяимпульсного типа.

АЦП времяимпульсного типа. Принцип преобразования такого типа заключается в том, что входному напряжению Uвх ставится в соответствие временной интервал, длительность которого пропорциональна Uвх. Этот интервал заполняется импульсами стабильной частоты. Число их и представляет цифровой эквивалент преобразуемого напряжения. Схема, реализующая указанный принцип, изображена на рис. 4.3, а. Импульс с выхода генератора тактовых импульсов (ГТИ) обнуляет счетчик, запускает генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и переключает триггер в состояние Q=1. Сигналом Q=1 генератор счетных импульсов (ГСИ) через элемент И подключается к счетчику. Когда нарастающее напряжение ГЛИН станет равным преобразуемому напряжению Uвх, на выходе компаратора появится логическая 1, которая переключит триггер в состояние Q=0 и прервет связь ГСИ с счетчиком. Код, устанавливающийся на выходе счетчика, – цифровой эквивалент аналоговой величины (входного напряжения). С изменением Uвх изменяется и код на выходе счетчика. Временные диаграммы на рис. 4.3, б иллюстрируют описанные процессы. На выходе триггера формируются "временные ворота". Начало их соответствует тактовому импульсу, а конец – появлению 1 на выходе компаратора, когда наступает равенство uГЛИН=Uвх. Таким образом, длительность "временных ворот" пропорциональна значению входного напряжения. "Временные ворота" заполняются счетными импульсами стабильной частоты, поэтому их число пропорционально значению Uвх.

Рис. 4.3. АЦП времяимпульсного типа


35. Время-импульсные фазометры.


Цифровые фазометры с времяимпульсным преобразованием

Этот метод нашел широкое распространение, т. к. позволяет несколько уменьшить погрешность измерения по сравнению с рассмотренными ранее вилами фазовых измерения. При этом различают:

а) Фазометры с измерением за один период (фазометры мгновенных значений фазового сдвига).

Формирователь Ф и устройство управления УУ из входных сигналов создают последовательность импульсов с длительностью ДТ. Ключ КЛ1 открывается на время Т, а КЛ2 на время ДТ. Пропуская на счетчики СЧ1 и СЧ2 импульсы с частотой fo с генератора образцовой частоты ГОЧ. Счетчик СЧ1 осуществляет подсчет числа счетных NT, соответ периоду Т, а счетчик СЧ2- числа счетных импульсов NДT, соответ. периоду ДT. В АЛУ осуществляется вычисление величины фазового сдвига

которое отображается в цифровом отсчетном устр-ве ЦОУ.

Погрешность:

-нестабильность ГОЧ

-дискретность кодирования интервала

б) Фазометры с постоянным временем измерения (фазометры с усреднением ).

Формирователь Ф формирует импульсы длительностью ДТ, пропорциональной измеряемому фазовому сдвигу. Ключ КЛ1 открывается на время ДТ и пропускает N счетных импульсов частотой fо с генератора образцовой частоты ГОЧ. Ключ КЛ2 открыт на длительное время измерения Тизм , формируемое устройством управления УУ с помощью делителя частоты ДЧ из импульсов высокостабильного ГОЧ. При этом время Тизм для постоянной частоты входного сигнала обычно выбирается кратным периоду входных сигналов, т. е. Тизм = m-Т . Тогда счетчик за время Тизм подсчитает число импульсов:

n- коэффициент деления делителя частоты.

Недостаток: большое время измерения , зависящее от частоты исследуемого сигнала и необходимой точности измерений.


36. Время-импульсные вольтметры.


Цифровой времяимпульсный вольтметр.

Цифровой измерительный прибор - измерительный прибор, автоматически вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме. В цифровом приборе непрерывная по размеру и во времени величина преобразуется в дискретную, квантуется, кодируется и цифровой код отображается на цифровом отсчетном устройстве. В результате показания цифрового прибора являются дискретными во времени и квантованными по размеру, т.е. могут принимать лишь конечное число значений.



Цифровое отсчетное устройство обычно состоит из цифровых знаковых индикаторов, обеспечивающих воспроизведение десятичных цифр, и алфавитных индикаторов, позволяющих указать единицу измеряемой величины. В цифровых регистрирующих приборах, как правило, осуществляется печатание показаний с помощью алфавитно-цифровых печатающих устройств со скоростью до 103 знаков в секунду. Для долговременного хранения информации используются также различные виды запоминающих устройств. Цифровое отсчетное или регистрирующее устройство никак не ограничивает точность цифрового прибора, так как цифровой код без какой-либо погрешности может быть изображен на цифровом отсчетном устройстве.

Цифровой времяимпульсный вольтметр.

СУ- сравнивающее устройство. ГЛИН- генератор линейно-изменяющегося напряжения. ГИСЧ- генератор импульсов стабильной частоты. К- ключ. ПУ- пересчётное устройство (счётчик импульсов с преобразованием кода). ОУ- отсчетное устройство. Т- триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями).

По сигналу «пуск» сбрасывается предыдущее значение в ПУ, запускается ГЛИН и переключается триггер так, что его выходной сигнал открывает ключ К и импульсы ГИСЧ проходят на ПУ.

При достижении напряжения ГЛИН Uk значения Ux, СУ вырабатывает импульс.

t2-t1=tx=Uk/K К- коэффициент, характеризующий скорость изменения напряжения Uk (наклон).

Число импульсов, прошедших на ПУ Nx=tx/T0, где T0 – период ГИСЧ. Nx= tx/T0 = f0Ux/k



Погрешности:

1. g- зависит от f0 и tx max (чем больше f0, тем меньше g и tx max)

2. p- зависит от стабильности ГЛИН.

3. r- находится в СУ (из-за порога чувствительности СУ).

4. Проблема быстродействия: Tmax=2nT0,

n- число двоичных разделов.

Наиболее удобными в эксплуатации приборами являются цифровые вольтметры. Они могут измерять как постоянные, так и переменные напряжения. Класс точности – до 0,001, диапазон – от единиц микровольт до нескольких киловольт. Современные микропроцессорные ЦВ снабжены клавиатурой и часто позволяют производить измерения не только напряжения, но и тока, сопротивления и т. д., т. е. являются многофункциональными измерительными приборами – тестерами (мультиметрами или авометрами).

Однако не всегда цифровое отсчетное или регистрирующее устройство лучше аналогового. При большом числе одновременно измеряемых величин (контроль сложного объекта) показания аналоговых приборов воспринимаются легче, так как независимо от цифр на шкале пространственное положение указателя и характер его перемещения или осциллограмма регистрируемого процесса позволяет более оперативно проводить анализ контролируемого процесса.

Подтверждением большей информативности аналогово-отсчетных устройств является разработка для некоторых цифровых приборов шкалы в виде расположенных в линию светодиодов, управляемых цифровой схемой. Эта шкала воспринимается оператором как аналоговая, хотя прибор является целиком цифровым.


Каталог: ld
ld -> Информация относительно прав пожилых людей
ld -> «Великая Отечественная война» Воспитательная. Воспитание патриотизма, нравственное воспитание на примерах героев войны
ld -> В русском бардовском творчестве
ld -> 4. предприятия и заводы оборонной промышленности
ld -> Информация о Сибае (Республика Башкортостан)
ld -> Внутренний предиктор СССР
ld -> [26/01/2009] Атомная энергетика для подводного флота
ld -> Отчет о деятельности Федерального государственного учреждения науки
ld -> Научная подготовка, степень и звание: Доцент по специальности 07. 00. 07 – «Этнография, этнология и антропология»
ld -> Cет Муратовна сатира и юмор в устном народном творчестве адыгов


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал