35. Технические и метрологические характеристики цифровых измерительных устройств (циу).

Статические погрешности.

Основная погрешность ЦИУ складывается обычно из следующих четырех составляющих: погрешности дискретности погрешности реализации уровней квантования, возникающей из-за того, что измеряемая величина квантуется в соответствии с реальными значениями уровней, а отсчет производится в соответствии с принятыми значениями; погрешности от наличия порога чувствительности сравнивающего устройства, возникающей при сравнении неизвестной величины с известной; погрешности от действия помех на ЦИУ. Погрешность дискретности — методическая погрешность. Дополнительные погрешности ЦИУ, так же, как и в аналоговых приборах, возникают при изменении внешних факторов (температуры, напряжения и частоты источника питания, действия помех и т. п.).

Для ЦИУ указывают диапазон измерений или поддиапазоны измерений, если прибор многопредельный.

ЦИУ характеризуют видом кода, выдаваемого во внешние устройства, и числом разрядов кода. Предел измерений и число разрядов кода определяют значение одной единицы младшего разряда кода. Характеристикой ЦИУ является разрешающая способность, которую определяют равной числу уровней квантования или обратному числу уровней квантования.

Входное сопротивление. Оно влияет на потребляемую от исследуемого объекта мощность и в конечном итоге на результат измерения.

Помехозащищенность. Помехи делятся на помехи нормального вида и помехи общего вида.

Надежность. Согласно ГОСТ 14014-82 для ЦИУ напряжения, тока и сопротивления устанавливают следующие показатели надежности: безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Динамические характеристики: максимальная частота измерений, время реакции и погрешность датирования отсчета.

Погрешность датирования отсчета — интервал времени, начинающийся в момент начала цикла преобразования (запуска) ЦИУ и заканчивающийся в момент, когда значение изменяющейся измеряемой величины и значение выходного цифрового сигнала на данном цикле преобразования оказались равными.

36. Циу последовательного счета (хронометры).

Хронометры (приборы для измерения интервала времени). Временной интервал может быть измерен путем подсчета числа квантующих импульсов стабильной частоты, прошедших на счетчик импульсов (пересчетное устройство ПУ с отсчетным устройством ОУ) за время. Упрощенная структурная схема ЦИУ временного интервалаограниченного старт- и стоп-импульсами, показана на рис. Цикл преобразования начинается с установки нуля, т. е. установки пересчетного устройства ПУ и отсчетного устройства ОУ в исходное состояние. При этом одновременно импульсом «Установка нуля» устанавливаются в исходное состояние все элементы, которые могут иметь неоднозначные состояния (например, триггерТг). Такая операция выполняется во всех рассматриваемых ниже ЦИУ циклического действия. При поступлении старт-импульса триггер Тг опрокидывается и своим выходным сигналом открывает ключ К (схему совпадения). Импульсы от генератора импульсов стабильной частоты ГИСЧ начинают поступать на вход ПУ. В момент окончания интервала стоп-импульс возвращает триггер в исходное состояние, ключК закрывается и на ОУ фиксируется (без учета погрешностей) число .

Составляющие погрешности прибора: 1) погрешность квантования, зависящая от соотношения и(чем меньше отношениетем меньше погрешность квантования); 2) погрешность реализации, зависящая от нестабильности частоты; 3) погрешность, обусловленная неточностью передачи временного интервала на ключ. В качестве примера укажем выпускаемый промышленностью щитовой миллисекундомер типа Ф209 для измерения времени срабатывания реле. Диапазон измеряемых интервалов времени 1-10⁴ мс; основная погрешность (в процентах) ±[0,005+0,005(/]. Рассмотренная структурная схема лежит в основе некоторых ЦИУ и в том числе приборов, предназначенных для измерения фазы, частоты, напряжения.