21. Интегрирующие цифровые фазометры.
Упрощенная структурная схема однополупериодного интегрирующего цифрового фазометра (ИЦФ), реализующая алгоритм → → код рис 5.6
Рисунок 5.6 – Структурная схема однополупериодного ИЦФ
Как
видно из схемы (рис 5.6) на выходе селектора
1 образуются пачки счетных импульсов
(рис 5.4, д). Число импульсов в пачке равно
и определяется выражением (5.10). Эти пачки
поступают на вход селектора 2, который
открыт на время действия стробирующего
импульса
(рисунок 5.4, е). Этот импульс формируется
в УУ из импульсов ГСИ, путем понижения
их частоты следования в
раз с помощью делителя частоты. Таким
образом
=
и обеспечивается выполнение необходимой
кратности между
и
.
Число пачек счетных импульсов на выходе
селектора 2 (рисунок 5.4, ж) равно
(5.14)
В результате счетчик фиксирует число импульсов N равное
С
учетом (5.10)
и
(5.15)
Как видно из (5.15), число импульсов N прямо определяет измеряемое значение т.к. и – величины постоянные. Значение не зависит к тому же от периода сигналов .
Преимущества ИЦФ по сравнению с неинтегрирующим:
независимость результатов измерения от периода ;
уменьшение погрешности измерения при наличии помех;
уменьшение погрешности дискретности в
раз и увеличение во столько же раз
верхней границы диапазона рабочих
частот фазометра в гомодинном варианте.
Дальнейшее расширение диапазона частот требует применения гетеродинного преобразования частоты как и для ЦЧ.
Основным недостатком ИЦФ является пониженное быстродействия, т.к. для получения высоких метрологических характеристик требуется обеспечение условия >>Тx.
В практике проектирования ИЦФ широкое применение находит также схема, реализующая алгоритм: → → →код.
22. Типовая структурная схема электрорадиоизмерительного прибора прямого преобразования.
Измерительным прибором прямого преобразования называется прибор, выходной сигнал которого образуется в результате последовательных преобразований входного сигнала в его измерительной цепи. При этом под измерительной цепью понимается совокупность элементов ИП, которая обеспечивает осуществление всех преобразований сигнала измерительной информации. Типовую структурную схему измерительного прибора прямого преобразования можно представить (рисунок 1.1).
Cхема
состоит из последовательного каскадного
соединения измерительных преобразователей
(
,
,
... ,
)
и измерительного устройства (ИУ). Тип
ИУ определяется принадлежностью прибора
к той или иной классификационной группе
(аналоговый или цифровой, показывающий
или регистрирующий и т.п.). Входной сигнал
последовательно преобразуется в
первичном и промежуточных преобразователях
в выходной сигнал
,
воздействующий на ИУ. Характерной
особенностью приборов прямого
преобразования является отсутствие
обратных связей.
Для простоты анализа будем полагать:
1) все преобразователи являются линейными звеньями,
2) измерения проводятся в статическом режиме.
Тогда для выходного сигнала прибора прямого преобразования можно записать
(1.16)
где
,
,
… ,
– коэффициенты преобразования
преобразователей
,
,
... ,
соответственно,
или
, (1.17)
где
- по определению, не что иное, как
чувствительность ИП.
Из выражений (1.16) и (1.17) видно, что изменение коэффициента преобразования любого преобразователя приводит к изменению выходного сигнала . Т.о. в приборах прямого преобразования происходит суммирование погрешностей, вносимых отдельными преобразователями. Это и затрудняет изготовление таких приборов с высокой точностью.