Цифровые вольтметры постоянного тока с двухтактным интегрированием


Р4.

Р5.

Вольтметр содержит интегратор на вход которого подается либо измеряемый сигнал Ux  либо сигнал Uо с источника напряжения.

 Измерительная процедура состоит из двух тактов. В первом такте происходит интегрирование напряжения по x (в течении времени дельта t со значком N). во втором такте опорное напряжение Uо преобразуется во временной интервал дельта t. В течении этих тактов генератор счетных импульсов (ГСИ) подает на счетчик импульсы частота которых fсч. Число импульсов в счетчике пропорционально напряжению Ux с некоторым коэффициентом k.

В исходном состоянии коммутатор разомкнут. Устройство управления вырабатывает прямоугольный импульс длительностью дельта tn. В момент появления импульса устройство управления подключает на интегратор измеряемое напряжение. Одновременно включается ГСИ.

Ф4.

Тао 1 – постоянное интегрирование в первом такте.

После того как на счетчик поступит Nm (в момент  t1 счетчик переполняется, сбрасывается в нулевое состояние, а устройство управления подает на интегратор через коммутатор опорное напряжение противоположной полярности). Начинается второй такт t2-t3. В течении этого такта напряжение на выходе интегратора начинает уменьшаться. Тао2 постоянное интегрирование во втором такте. Устройство сравнения срабатывает в момент,  когда напряжение на выходе интегратора становится равным нулю. Таким образом, для момента t3 можно записать равенство:

Ф5.

Тао1=Тао2

…..

Постоянная времени интегрирования не равна нулю.

Ф6.

Интервал времени дельта t не зависит от постоянной времени интегратора пропорционально измеряемому напряжению Ux, то есть использование двухтактного интегрирования снимает требования повышенной стабильности к элементам интегратора.

Ф7.

Временной интервал дельта tn формируется устройством управления путём деления частоты генератора счетных импульсов. Создаются предпосылки для высокой точности данного вольтметра.

 Рассмотренные типы вольтметров характеризуются повышенной устойчивостью к сетевым помехам за счет того что длительность дельта tn выбирается 20мс, 40 мс… рассмотренные вольтметры выпускаются как многопредельные, применимы для измерения напряжений обеих полярностей, а их погрешность не хуже 0,05%.


Предыдущие материалы: Следующие материалы: