39. Циу считывания.

ЦИУ для измерения перемещения: рассмотрим прибор с кодирующим диском для измерения углового перемещения (рис.). Для образования двоичного кода служат кодирующий диск КД, лампа Л, фотоэлементы ФЭ₁-ФЭ₃, переходное устройство ПХУ. Диск, показанный на (рис. a), служит для образования трехразрядного двоичного кода. Поэтому на диске имеются три группы концентрически расположенных отверстий. Группа отверстий, находящихся на одинаковом расстоянии от центра, соответствует определенному разряду. По одну сторону диска (рис. б) расположена осветительная лампа Л, а по другую — фотоэлементы ФЭ₁-ФЭ₃, один фотоэлемент на каждое кольцо (группу отверстий). Таким образом, в зависимости от угла поворота диска освещается тот или иной фотоэлемент или их сочетания. Фототоки фотоэлементов направляются в переходное устройство ПХУ, которое выдает соответствующие двоичные коды. При повороте диска от 0 до 45° выдается код 000, при повороте от 45 до 90° — код 001, при повороте от 90 до 135° — код 010 и т. д. Кроме фотоэлектрического «съема», применяют механический «съем» (с помощью контактов), а также электромагнитный и емкостный «съем».

ЦИУ для измерения напряжения: (рис.), где ИН — источник известных напряжений, которые соответствуют уровням квантования; СУ₁, СУ₂, …, СУ_N— сравнивающие устройства; ПКК — преобразователь единичного кода в код для управления отсчетным устройством ОУ и для внешних устройств.

Появление на входе напряжения вызывает срабатывание сравнивающих устройств, для которых. На выходе сработавших СУ появляются сигналы, соответствующие 1, на выходе остальных СУ — сигналы 0. Таким образом на выходе сравнивающих устройств получается единичный код, определяемый размером. Этот код преобразуется с помощью ПКК в другой вид кода, направляемый на ОУ и на выход. Достоинство таких ЦИУ — малое время преобразования, определяемое практически срабатыванием СУ и ПКК. Недостаток их заключается в сложности аппаратуры (требуетсясравнивающих устройств и сложный ИН).

40. Сравнительные характеристики циу. Их достоинства и недостатки. Применение.

Современные ЦИУ, выпускаемые для измерения различных величин, имеют высокие метрологические характеристики, зачастую превосходящие характеристики аналоговых средств измерений, что обусловило широкое применение ЦИУ. Кроме того, современные ЦИУ имеют возможность включения их в состав ИИС и ИВК.

Достоинства ЦИУ:

1) объективность и удобство отсчета и регистрации результатов измерений;

2) получение высокой точности измерений при полной автоматизации процесса измерений;

3) получение высокого быстродействия;

4) возможность сочетания ЦИУ с вычислительными и различными автоматическими устройствами;

5) возможность дистанционной передачи результатов измерения в виде кодовых сигналов без потерь точности.

Недостатки ЦИУ — сравнительная сложность и, как следствие, сравнительно малая надежность и высокая стоимость. Однако применение новых элементов микроэлектроники позволяет повышать надежность и снижать стоимость ЦИУ.

Области применения ЦИУ. ЦИП находят применение в тех случаях, когда требуется производить измерения с высокой точностью при полной автоматизации процесса измерения, а также в тех случаях, когда требуется выдача результатов измерения в виде кодовых сигналов для регистрации, обработки или передачи результатов на расстояние. Поэтому ЦИП находят применение как в лабораторных, так и в производственных условиях для измерения различных электрических и неэлектрических величин. В настоящее время измерения многих величин выполняют с помощью ЦИП. К таковым относятся измерения напряжения постоянного тока с высокой точностью, частоты, временных интервалов, числа импульсов и т. п. АЦП применяют для преобразования различных электрических величин в коды с целью последующего использования кодов в вычислительных, управляющих и других устройствах.