36.Электронный вольтметр действующих значений

Применяются преобразователи с квадратичной характеристикой, обеспечивающей измерение среднеквадратического значения напряжения любой формы.

К таким преобразователям относятся, в первую очередь, термоэлектрические и оптронные. На базе термоэлектрических преобразователей создан преобразователь среднеквадратического значения, работающий на двух идентичных элементах ТПр1 и ТПр2 и дифференциальном усилителе ДУ (микросхеме). Нагреватель первого термопреобразова­теля подключен к выходу широкополосного усилителя, т. е. в цепь измеряемого напряжения Ux, а нагреватель вто­рого — к выходу дифференциального усилителя ДУ, т. е. в цепь отрицательной обратной связи. ТермоЭДС первого преобразователя Е_т1 =a_тU²_x второго Е_т2 =a_тU²_вых, где Ux и (Uвых —среднеквадратические значения измеряе­мого и выходного напряжений соответственно).

57

Вольтметр средневыпрямленного значения состоит из входного делителя напряжения ДЯ, широкопо­лосного транзисторного усилителя ШУ, выпрямительного преобразователя Пр и магнитоэлектрического индикатора. Входное сопротивление делителя напряжения высокое, и если усилитель имеет низкое входное сопротивление, то между ними ставится узел согласования — преобразователь сопротивлений (с высоким входным и низким выходным сопротивлениями). Выходное напряжение усилителя посту­пает на выпрямительный преобразователь, и через микроамперметр протекает постоянная со­ставляющая выпрямленно­го тока, пропорциональная средневыпрямленному зна­чению измеряемого напряжения.

56

35.Электронный вольтметр средних значений.

Схема электронного вольтметра средних значений.

Показания прибора соответствуют средним значениям измеряемого напряжения и определяются выражением:

В приборе применен тепловой преобразователь (термостат) в котором происходит выделение действующего значения напряжения, которое соответствует:

55

Схема термоэлектрического пре­образователя среднеквадратического зна­чения напряжения

Термопары включены встречно. Применяют диф­ференциальный усилитель с большим коэффициентом усиления. Выходное напря­жение среднеквадратического преобразователя связано ли­нейной зависимостью со среднеквадратическим значением измеряемого напряжения.

Основная погрешность преобразования обусловлена не ­идентичностью параметров термопреобразователей, увели­чивающейся с их старением, и составляет 2,5—6 %.

е₁=К₁*I²₁=K₁*K_y²*U_x²

e₂=K₂*I²₂

58

37.Структура и основные узлы цифровых приборов

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) – наз. изм. приборы, средства, осуществляющие адекватное преобразование аналоговой информации в дискретную и обеспечивающую процесс измерения дискретной цифровой информации.

ВАП- входной аналоговый преобразователь

АЦП- аналоговый цифровой преобразователь

ЦОУ- цифровое отчетное устройство

УУ- устройство управления

Процесс дискретизации по времени

59

Теорема Котельников:

Индикаторы

• Газоразрядные

• Светодиодные

• Жидкокристаллические

Основа цифрового прибора различает АЦП.

Различают 3 группы АЦП

1)АЦП с времяимпульсным преобразователем(АЦП с ВИП)

2)АЦП с частотоимпульсным преобразователем

3)АЦП с поразрядным уравновешиванием(с последовательным приближением)

60

Ux определяется соотношением числа импульсов в каждом такте интегрирования через Uo и Uo.

63

38.Цифровые приборы (ацп с вип)

ЭК1,ЭК2 - ключи

ОУ – операционный усилитель

To=RoCo

T1,Т2,Т3 – переключающие элементы

«И» - логическая схема «И»

ГСИ – генератор стандартных импульсов

СИ – счетчик импульсов

62

Уровень процесса измерения определяется уровнем аналого-цифрового преобразователя. Теоретической предпосылкой построения АЦП служит теорема адекватного преобразования (В.А. Котельникова ): Любая непрерывная функция, непрерывный сигнал x(t) отвечающий условиям Дирихле, и не содержащая в своем спектре частоты более fmax(fifmax) адекватно представляется равносостоящими значениями через интервалы

Разделение сигналов на интервалы ti называется дискретизацией сигнала функции.

61