Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры ПиПИИ.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2.01 Mб
Скачать

50. Нормирование измерительной информации. Мостовые схемы включения измерительных преобразователей. Основы теории мостовых измерительных преобразователей. Равновесные и неравновесные мосты.

Мостовой ИП

При измерении параметров электрических цепей широко используются равновесные мостовые цепи, тогда как при измерении неэлектрических величин значительно чаще - неравновесные. Мостовые обеспечивают равенство нулю выходного напряжения путем балансировки мостовой цепи при нулевом значении преобразуемой величины. Параметрический ИП включается в плечо мостовой цепи, называемое рабочим (рисунок 1.10). Отклонение измеряемой величины Х от нуля нарушает баланс, и по значению падения напряжения Uн  0 на нагрузке Rн в измерительной диагонали моста можно судить о значении выходной величины.

Д ля повышения чувствительности мостовой ИЦ параметрические ИП могут включаться в два и даже во все четыре плеча моста. Различают неравновесные мостовые цепи с одним, двумя или четырьмя рабочими плечами. Неравновесные мосты подразделяются также на равноплечие (сопротивление всех плеч при балансе равны), последовательно-симметричные (дифференциальный ИП включается в 1- и 2-е или 3- и 4-е плечи); параллельно-симметричные (ИП включается в 1- и 3-е или 2- и 4-е плечи) и несимметричные (сопротивления плеч моста не равны). По виду источника питания различают мосты с источником ЭДС и источником тока, а по роду тока - неравновесные мосты постоянного и переменного тока.

Дифференциальный мостовой ИП

О сновным недостатком мостовой ИЦ является нелинейная характеристика преобразования для любых Rн. Поэтому использую схемы с дифференциальным мостовым подключением.

Для этой цепи при R3 = R4 = Ro напряжение на нагрузке

Зависимость Uн = F(R) становится линейной при Rн >> Ro (Rн = ). А при питании такой ИЦ от источника тока линейность обеспечивается при любых значениях Rн. Однако, если в последовательно-симметричной цепи используется дифференциальный параметрический ИП, в котором линейно с НЭВ изменяется проводимость (например, индуктивные преобразователи с переменным зазором или емкостные с переменной площадью), то функция преобразования будет линейной при любых Rн с питанием от источника ЭДС. При Rн = 0 с питанием от источника тока эти мостовые цепи получили наибольшее практическое применение.

Достоинствами мостовых ИЦ по сравнению с последовательными и делительными являются:

- более высокая чувствительность;

- более простые способы обеспечения линейности преобразования;

- более высокая точность преобразования.

51. Преобразование сигналов измерительной информации. Линеаризация функций преобразования. Аналоговые и цифровые методы линеаризации. Технические параметры. Погрешности преобразования.

Сигналы могут быть обработаны с использованием методов аналоговой обработки сигналов, цифровых методов обработки сигналов или комбинации аналоговых и цифровых методов (комбинированной обработки сигналов). Термин «комбинированная обработка сигналов» подразумевает, что системой выполняется и аналоговая, и цифровая обработка сигнала. Такая система может быть реализована в виде печатной платы, гибридной интегральной схемы (ИС) или отдельного кристалла с интегрированными элементами. АЦП и ЦАП рассматриваются как устройства комбинированной обработки сигналов, так как в каждом из них реализованы и аналоговые, и цифровые функции. Недавние успехи технологии создания микросхем с очень высокой степенью интеграции позволяют осуществлять комплексную (цифровую и аналоговую) обработку на одном кристалле.

Система линейна в определенном диапазоне измеряемых величин, если ее чувствительность не зависит от значения измеряемой величины. В диапазоне линейности характеристики преобразователя электрический сигнал во всех элементах измерительной цепи пропорционален значениям измеряемой величины, если все другие устройства, связанные с преобразователями (мосты, усилители), также линейны. В таком случае значительно упрощается последующая обработка результатов измерений. Процесс линеаризации направлен на то, чтобы сделать сигнал прямо пропорциональным изменениям измеряемой величины.

Существует ряд способов, позволяющих скорректировать нелинейность характеристики как самого преобразователя, так и измерительной схемы в целом, не допустив при этом отклонений от линейности преобразования в рабочем диапазоне изменения измеряемой величины, и в пределах допускаемой погрешности измерений полагать чувствительность неизменной.

Эти способы условно могут быть разбиты на две группы:

а) корректирующие характеристику преобразователя или схемы аппаратными средствами путем компенсации нелинейности;

б) корректирующие результаты измерений аналоговой или цифровой обработкой выходного сигнала аппаратными и (или) программными средствами.

Обратное нелинейное преобразование: .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]