Технические разделы

Структурная схема вольтметра

Структурная схема цифрового вольтметра (ЦВ) поразрядного кодирования приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема ЦВ поразрядного кодирования

вольтметр цифровой импульс преобразователь

Рассмотрим принцип работы разрабатываемого устройства. Действие ЦВ данного типа заключается в последовательном сравнении измеряемого напряжения с рядом образцовых напряжений, значения которых задаются по определённому закону, например, по закону двоичного или двоично-десятичного кода. Число, соответствующее набору образцовых напряжений, которым компенсируется измеряемое напряжение, представляет это значение в закодированной форме. Таким образом, напряжение преобразуется в числовой эквивалент:

- напряжение, соответствующее единице младшего разряда (шаг квантования); - число разрядов кода; - коэффициент, равный 1 и 0 в зависимости от результатов сравнения в каждом такте.

ЦВ работает периодически. За один цикл измерений выполняется одно измерение. Время цикла измерения определяется выбранным алгоритмом формирования компенсационного напряжения.

Входное напряжение поступает на вход делителя, а с его выхода через входной усилитель напряжение , ( - коэффициент передачи входной цепи) - на один вход схемы сравнения. По сигналу запуска происходит сброс устройства управления. Импульсы с его выхода тактового генератора поступают вход схемы управления. Под действием каждого тактового импульса на выходе схемы управления формируются кодовые сигналы, которые поступают на входы ЦАП и одновременно на входы дешифратора. В соответствии с законом формирования кодовых сигналов на выходе ЦАП компенсирующее напряжение, которое поступает на другой вход схемы сравнения. Схема сравнения в зависимости от знака разности и подаёт соответствующий сигнал в схему управления, который приводит к прекращению поступления импульсов.

Напряжения в момент уравновешивания связаны соотношением:

где - шаг квантования компенсационного напряжения; - порог чувствительности схемы сравнения.

Измеряемое напряжение:

Подбором , где , добиваются, чтобы значение компенсационного напряжения соответствовало измеряемому напряжению с учётом постоянного множителя, т.е.:

В момент уравновешивания, значение кода управления фиксируется в схеме управления и через дешифратор поступает на входы индикатора, где оно высвечивается в виде десятичных цифр. На этом один цикл измерения заканчивается.

В ЦВ данного типа погрешность составляет 0,05-0,001 при обеспечении высокого быстродействия (до 5000 преобразований в секунду).

Рисунок 2 - Диаграмма работы ЦВ поразрядного кодирования

Еще статьи по технике и технологиям

Термоконтроль для ПК
Проектирование - разработка описаний нового или модернизированного технического объекта в объеме и составе достаточном для реализации этого объекта в заданных условиях. Процесс проектирования делят на этапы, состав и содержание кото ...

Расчет электрической цепи при импульсном воздействии
Одной из главных тенденций развития человеческого общества XXI века является стремительный рост потоков разнообразной информации, обеспечивающей его жизнедеятельность. Мы находимся, так называемой, в эре информатизации. Эффективное пр ...

© 2020 | www.techexpose.ru