Цифрові фазометри середніх значень.

У них фазове зрушення визначається за декілька періодів вхідної напруги протягом постійного часу вимірювання .

К1 відкривається на якийсь час ~ вимірюваному фазове зрушення, а К2 на якийсь час . Число імпульсів підраховується і за один проміжок часу ~ , а за проміжків часу .

Число імпульсів що проходять через К1 за час рівному числу імпульсів у фазометрі миттєвих значень .

Число імпульсів що поступили на лічильник буде в раз більше :

.

Показання приладу не залежать від і . Проте, понижена у декілька разів швидкодія.

Погрішність від квантування в даному приладі виникає двічі: при квантуванні кожного квантуючими імпульсами і при квантуванні періодами .

С.к.о. першій погрішності від квантування в результаті усереднювання зменшиться в раз: .

Положення СТАРТ і СТОП імпульсів, що обмежують , випадково по відношенню до пачок імпульсів . При підрахунку за час числа імпульсів в пачках виникає погрішність від квантування із-за випадкового розташування СТАРТ і СТОП імпульсів. У найсприятливішому випадку при і , ця погрішність рівна половині числа імпульсів в пачці, тобто . Цю погрішність в одиницях кута можна визначити .

Ця погрішність збільшується при зниженні частоти.

Нижня межа по частоті при заданих і : .

2-15. Інтегруючий перетворювач напруга-код із проміжним перетворенням у частоту імпульсів, структурна схема, принцип дії похибки, рівняння перетворення.

Інтегріруючі цифрові прилади з вимірювальними частотними і тимчасовими перетворювачами.

У ЦІП зіставлення з вимірювальними частотними перетворювачами (ВЧП) вимірюється аналогова величина , перетворюється на частоту проходження імпульсів , яка потім вимірюється одним з розглянутих вище методів. Схема приладу з ІЧП розімкнена, тому пред'являються високі вимоги до стабільності і точності перетворювача.

ЦІП з ІПЧ вимірюють інтегральне значення аналогової величини за час циклу вимірювання (вимірювана частота інтегрується лічильником імпульсів за час циклу вимірювання) - тому вони інтегруючі. За рахунок інтеграції вплив перешкод і шумів на результат вимірювання вважається, оскільки середнє значення пульсацій і шумів за час інтеграції близько до 0. Наприклад, для усунення погрішностей від наведень промислової частоти 50 Гц час циклу вимірювання вибирається кратним 20мсек.

Вихідна частота ІПЧ (зокрема ІПЧ напруги) зазвичай вимірюється по лінійному закону

- початкова частота діапазону при

- вимірювана напруга.

Для того, щоб цифровий відлік був пропорційний , тобто, нам необхідно з попереднього рівняння відняти .

Для цього застосовуються схеми із зсувом: змішувач виділяє частоту , коли на його входи поступають відповідно частоти і . Імпульси частот через ключ К, що знаходяться у відкритому стані протягом часу Тц подаються на вхід лічильника імпульсів; число імпульсів .

Такий же результат, можливо, досягнутий за допомогою лічильника з передустановкою числа . Якщо вимірюваній напрузі відповідає частота, , то ,

Якщо в ІЧП нестабільно, то доцільно використовувати реверсивний лічильник, що працює в 2 цикли. У першому на + РСИ поступає число імпульсів , в другому на = РСИ - .

Розглянемо інтегруючий вольтметр з перетворенням вимірюваної напруги в частоту імпульсів.

У таких перетворювачах інтегратор входить в замкнуту систему регулювання частоти проходження імпульсів.

ГТІ і ДЧ формують інтервал вимірювання Тц на який замикається ключ До і вимірювана напруга починає поступати на інтегратор. Вихідна напруга починає зростати до тих пір, поки не порівняється з опорною напругою . Спрацьовує компаратор, який запускає одновібратор, що генерує імпульс з постійною енергією, тобто і , і полярністю зворотної . вибирається з умови , де і - коефіцієнти передачі інтегратора по першому і другому входах. Цим імпульсом вирішується інтегратор протягом часу . Цей же імпульс поступає на лічильник. Після закінчення імпульсу СОВ, напруга на інтеграторі знову починає рости і цикл повторюється. Видно, що чим більше , тим швидше інтегратор заряджатиме до і тим більше частота проходження імпульсів на виході одновібратора.

У сталому режимі сумарна напруга на вході інтегратора за одиничний цикл інтеграції рівна 0, т.е.: .

впродовж , то .