15
Цифрові фазометри
У цифровій фазометрії найбільший розвиток і застосування знайшли цифрові
час-імпульсні фазометри, цифрові фазометри з проміжним перетворенням
фазового зсуву в постійну напругу та компенсаційні фазометри.
Цифрові час-імпульсні фазометри
Цифрові час-імпульсні фазометри поділяють на фазометри миттєвих значень
і фазометри середніх значень фазового зсуву.
Структурна схема і діаграми роботи фазометра миттєвих значень фазового
зсуву показані на рис. 1. Вхідними сигналами фазометра є синусоїдні
напруги і з періодом Т і частотою , між якими вимірюється фазовий зсув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 (рис. 1, б).
Принцип дії фазометра зводиться до виділення інтервалу часу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 між переходами напруг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 і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 через однакові миттєві значення (як правило, через однойменні нулі)
та до перетворення інтервалу
picscalex100010009000003ad0000000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02a002e0011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffffa0010000570200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000800010000000fb02c0fe0000000000009001000000020002001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a1002e100010000006a0015000000fb0240fe00000000
00009001000000000402001054696d6573204e657720526f6d616e0000e3040000002d01
010004000000f001000008000000320aa00140000100000074000a00000026060f000a00
ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc010202225379
7374656d00cc040000002d01000004000000f0010100030000000000 у числовий
еквівалент методом дискретної лічби (рис. 1, в). Для виконання цих
операцій сигнали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 і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 через вхідні пристрої 1,2 і перемикач S подаються на формувач
інтервалів часу, який має два режими роботи: формування керуючого
сигналу тривалістю і формування керуючого сигналу тривалістю Т. Ці
режими можуть установлюватися вручну перемикачем S режим вимірювання або
автоматично, якщо процес вимірювання автоматизований.
У першому режимі режимі фаза (перемикач S у положенні I) керуючим
сигналом формувача відкривається часовий селектор на час і з генератора
опорної частоти
picscalex100010009000003b20000000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c026002c0011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffff80010000170200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000600015000000fb02c0fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e65
7720526f6d616e0000b4040000002d01000008000000320a1002e7000100000030001500
0000fb0240fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e657720526f6d61
6e0000b4040000002d01010004000000f001000008000000320aa0013200010000006600
0a00000026060f000a00ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02
000000cc0102022253797374656d00cc040000002d01000004000000f001010003000000
0000 у блок індикації надходить число імпульсів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, (7.12)
звідки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,
тобто кількість імпульсів пропорційна фазовому зсуву . Проте результат
вимірювання в одиницях фазового зсуву можна одержати тільки для одного
значення частоти f. Залежність результату вимірювання фазового зсуву
від частоти f вхідних сигналів є одним з основних недоліків розглянутого
варіанта фазометра, оскільки не дає можливості проградуювати його
відліковий пристрій в одиницях фазового зсуву в частотному діапазоні
вхідних сигналів.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Рис. 1. Цифровий фазометр миттєвих значень фазових зсувів:
а – структурна схема; б, в – часові діаграми
Фазометр за схемою (рис. 1, а) може бути використаний для вимірювання
фазових зсувів у певному діапазоні частот, якщо, крім інтервалу часу ,
вимірювати ще й період Т. У режимі ПЕРІОД (перемикач S у положенні II)
формувач інтервалів часу виробляє керуючий сигнал тривалістю Т, під час
дії якого в блок індикації надходить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 імпульсів опорного генератора. Тоді
вираз для фазового зсуву набуває вигляду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,
або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.
Процедура обчислення за цією формулою може бути автоматизована, якщо у
фазометр між селектором і блоком індикації ввести мікропроцесор, який
виконував би не тільки операції ділення і множення, але й операцію
керування роботою приладу.
Похибка вимірювання фазових зсувів фазометрами миттєвих значень
складається з двох основних складових: похибки вимірювання часового
інтервалу і похибки вимірювання періоду Т вхідних сигналів. Кожній з
цих похибок властиві ті самі складові, які мають місце при
час-імпульсному вимірюванні часових інтервалів: похибка квантування,
похибка запуску, обумовлена порогом спрацювання формувача імпульсів, і
похибка, яка зумовлюється завадами.
Гранична відносна похибка квантування часового інтервалу t з урахуванням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.
З цього виразу видно, що похибка квантування збільшується зі зростанням
частоти f вхідних сигналів при однаковому значенні вимірюваного фазового
зсуву і фіксованому значенні опорної частоти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. Максимальне значення частоти вхідних сигналів визначається
граничною (допустимою) похибкою квантування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,
деpicscalex1000100090000035701000003001500000000000500000009020000000004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 граничне (допустиме) значення абсолютної похибки
квантування часового інтервалу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.
При зменшенні частоти вхідних сигналів похибка квантування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 зменшується при інших однакових
умовах, тому нижня частотна межа для таких фазометрів практично
необмежена, тобто ці фазометри є низькочастотними.
Оцінки похибки запуску і похибки, обумовленої завадами, аналогічні
цифровим низькочастотним частотомірам.
Специфічною для цифрових час-імпульсних фазометрів є методична похибка,
яка спричиняється вищими гармоніками вхідних сигналів. Фізична суть цієї
похибки така. При дослідженні несинусоїдних сигналів звичайно
цікавляться фазовим зсувом між першими гармоніками. Вищі гармоніки
спричиняють зміщення переходів несинусоїдних кривих через нуль відносно
переходів через нуль перших гармонік цих кривих, причому таке зміщення
залежить від амплітуд і фаз вищих гармонік. Оскільки несинусоїдні
сигнали, як правило, є неідентичними, тобто відрізняються як складом,
так і параметрами окремих гармонік (їх амплітудами і фазами), то часові
зміщення переходів через нуль кожного з вхідних сигналів теж неоднакові.
Цим і пояснюється поява методичної складової похибки фазометра, яка є
випадковою за ансамблем його вхідних сигналів.
Парні і непарні гармоніки несинусоїдного сигналу по-різному зсувають
моменти переходів через нуль цього сигналу стосовно його основної
гармоніки. Парними гармоніками зсуваються різнойменні переходи
несинусоїдного сигналу через нуль у протилежні боки. Тому для зменшення
похибки, що вноситься парними гармоніками, в тому числі постійною
складовою, використовують метод двох вимірювань, який зводиться до
вимірювання середнього значення фазового зсуву як півсуми двох значень
між переходами через нуль зростаючих та убуваючих гілок вхідних напруг.
Ці фазометри називають фазометрами двопівперіодної дії. Непарні вищі
гармоніки, на відміну від парних, зсувають переходи через нуль
несинусоїдної кривої в один бік відносно відповідних переходів через
нуль її основної гармоніки. Отже, вплив непарних вищих гармонік не може
бути скомпенсований при використанні метода двох вимірювань.
Відомі різні оцінки і формули нормування похибки, що вноситься вищими
гармоніками вхідних сигналів. Одна з них має вигляд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,
деn число гармонік, що враховується при оцінці похибки;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 коефіцієнт гармонік сигналу,%.
Ця формула дійсна при малих значеннях коефіцієнта гармонік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.
Подальшим розвитком цифрового час-імпульсного фазометра є фазометр
середніх значень фазових зсувів, структурна схема і часові діаграми
роботи якого наведені на рис.7.16. Він також передбачає операції
виділення і час-імпульсного перетворення інтервалу у пропорційне число
імпульсів за допомогою формувача інтервалів часу і часового селектора 1
(рис.7.16, а). Але на відміну від фазометра миттєвих значень у фазометрі
середніх значень ці операції виконуються безперервно (рис.7.16, б, в).
Пакети імпульсів з виходу часового селектора 1 надходять до часового
селектора 2, який відкривається формувачем інтервалу часу на певний
вимірювальний час (звідки ще одна назва таких фазометрів цифрові
фазометри з постійним вимірювальним часом). За час через відкритий
селектор 2 в блок індикації надходить m пакетів по імпульсів кожен
(рис.7.16, в), причому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.
Сумарна кількість лічильних імпульсів опорної частоти, що надійде до
блоку індикації, визначається за формулою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,
або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,
деpicscalex99010009000003ad010000030015000000000005000000090200000000040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 – дискретність вимірювання фазового зсуву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, її вибирають
із рівності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, де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picscalex100010009000003db0a00000600f604000000001400000026060f001e00ffff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Рис. 2. Цифровий фазометр середніх значень фазових зсувів:
а – структурна схема; б, в – часові діаграми
Дискретність характеризує роздільну здатність фазометра. При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 град/імп вона дорівнює .
Таким чином, результат вимірювання не залежить від частоти вхідних
сигналів і є пропорційним усередненому значенню m фазових зсувів. Цим
забезпечується зменшення в разів СКЗ випадкової складової похибки
вимірювання. Водночас у таких фазометрах з’являється похибка, обумовлена
можливістю втрати цілого пакета імпульсів або його частини, якщо не є
цілим числом. Ця похибка за своєю природою являє собою похибку
квантування інтервалу часу . Для забезпечення малого значення цієї
похибки необхідно виконати умову m >> 1 або >>T, що істотно обмежує
нижню межу частотного діапазону фазометра середніх значень. Тому такі
фазометри належать до високочастотних. В області низьких частот,
виходячи із забезпечення мінімального часу вимірювання, доцільно
застосовувати фазометри миттєвих значень.
Цифрові фазометри з проміжним перетворенням фазового зсуву в постійну
напругу
Такі фазометри складаються з двох основних вузлів: фазового детектора
(перетворювача фазового зсуву в постійну напругу) і цифрового вольтметра
ЦВ, призначеного для вимірювання цієї напруги (рис.7.17, а). Якщо на
входи фазометра подати синусоїдні напруги u1(t) і u2(t) (рис.7.17, б),
то у фазовому детекторі буде відбуватися проміжне формування
послідовності прямокутних імпульсів напруги тривалістю (рис.7.17, в),
амплітуда яких стабілізується фіксатором рівня.
Ці імпульси потрапляють на фільтр нижніх частот ФНЧ, який виділяє їхнє
середнє значення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,
звідки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,
тобто при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 середнє значення напруги пропорційне фазовому
зсуву . Напруга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 вимірюється за допомогою ЦВ постійного струму,
проградуйованого в одиницях фазового зсуву.
Рис. 3. Цифровий фазометр з проміжним перетворенням:
а – структурна схема; б, в – часові діаграми.
З усіх складових сумарної похибки даного фазометра найбільш вагомою є
похибка, яка обумовлена неточністю формування тривалості прямокутних
імпульсів (незважаючи на заходи, що вживаються для її зменшення),
зокрема вона істотно залежить від амплітуд і коефіцієнта гармонік
вхідних сигналів. Тому похибка таких фазометрів нормується з урахуванням
цих характеристик, а саме:
– основна абсолютна похибка вимірювань указується при однакових і різних
амплітудах вхідної напруги для різних діапазонів частот;
– задається додаткова похибка вимірювань, що вноситься нелінійними
викривленнями, наприклад у вигляді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.
Цифрові компенсаційні фазометри
Такі фазометри ґрунтуються на відомому методі зрівноважування
(компенсації) вимірюваного фазового зсуву зразковим, який створюється
мірою фазового зсуву. Особливість міри полягає в тому, що вона
виконується дискретною. Підрахунок кількості кроків при її перебудові в
процесі зрівноважування з урахуванням “ваги” кроків складає результат
вимірювання фазового зсуву. Використовують міри фазового зсуву з
прямокутною або східчастою синусоїдною напругою.
На рис. 4 зображена спрощена структурна схема цифрового компенсаційного
фазометра, в якому міра фазового зсуву відтворює кусково-східчастий
компенсаційний сигнал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, що апроксимує синусоїду, з дискретно регульованою фазою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.
Формується сигнал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 за допомогою цифроаналогового перетворювача, який входить до складу
міри. Методи і засоби формування таких сигналів розглядаються.
Синусоїдні напруги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 і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, між якими вимірюється фазовий зсув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, і
компенсаційна напруга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 подаються на нуль-індикатор фази.
Таблиця.
Автоматично змінюючи фазовий зсув
picscalex100010009000003ad0000000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600240021200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffff00020000170200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000600015000000fb02c0fe0000000000009001000000cc0402001054696d6573204e65
7720526f6d616e00cc80040000002d01000008000000320a1002500101000000ea001000
0000fb0240fe0000000000009001000000020002001053796d626f6c0002040000002d01
010004000000f001000008000000320aa0013200010000006a000a00000026060f000a00
ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc010202225379
7374656d00cc040000002d01000004000000f0010100030000000000 компенсаційної
напруги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 за сигналами нуль-індикатора фази, дістають умови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, яка фіксується
нуль-індикатором фази. Підраховуючи число кроків перебудови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 з урахуванням
їхньої “ваги” і знака до моменту досягнення рівності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, одержують цифровий код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 результату вимірювання, який
відображається блоком індикації.
Рис. 4. Структурна схема цифрового компенсаційного фазометра
Для розширення частотного діапазону цифрових фазометрів в область
високих частот використовують, як і в цифрових частотомірах, їх
перенесення на більш низькі частоти, здійснюване або гетеродинним, або
стробоскопічним перетворювачами частоти. Але для зменшення відносної
похибки вимірювання малих фазових зсувів, при однаковому значенні
абсолютної похибки вимірювання, переносять частоти досліджуваних
сигналів у більш високу область, що приводить до пропорційного
розширення фазового зсуву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. Нехай поточні
фази досліджуваних сигналів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 і
picscalex100010009000003220100000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600200071200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffffc0060000170200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000600010000000fb02bcfd0901000000009001000000020002001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a9e01300001000000280010000000fb02bcfd09010000
00009001000000020002001053796d626f6c0002040000002d01010004000000f0010000
08000000320a9e01630601000000290015000000fb02c0fe000000000000900100000000
0402001054696d6573204e657720526f6d616e0000a3040000002d01000004000000f001
010008000000320a10027a0501000000320015000000fb0240fe00000000000090010000
00000402001054696d6573204e657720526f6d616e0000a3040000002d01010004000000
f001000008000000320aa001eb0101000000740010000000fb0240fe0000000000009001
000000020002001053796d626f6c0002040000002d01000004000000f001010008000000
320aa001220401000000790008000000320aa001d202010000002b0008000000320aa001
b7000100000077000a00000026060f000a00ffffffff01000000000010000000fb021000
070000000000bc02000000cc0102022253797374656d00cc040000002d01010004000000
f0010000030000000000, де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 початкові фази сигналів. Різниця поточних фаз визначає вимірюваний
фазовий зсув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. Після збільшення частоти
сигналів в k разів їхні поточні фази також збільшуються в k разів, а
значення вимірюваного фазового зсуву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збільшується в k разів, що відповідає зменшенню в k разів похибки
квантування. Дійсне значення фазового зсуву дорівнює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.
Цифрові вольтметри
Промисловість випускає значну кількість цифрових вольтметрів (ЦВ) різних
типів, які відрізняються один від одного призначенням, принципами будови
і технічними характеристиками. За призначенням, що визначається
кількістю і фізичною природою вимірюваних величин, ЦВ розділяють на
чотири групи: ЦВ постійної напруги; ЦВ змінної напруги; універсальні ЦВ,
які дозволяють вимірювати постійні і змінні напруги та ряд інших
фізичних величин (здебільшого постійний і змінний струм, активний опір,
відношення напруг і струмів, а інколи і температуру, ємність
конденсаторів та ін); імпульсні ЦВ, призначені для вимірювання амплітуди
імпульсних напруг.
Цифрові вольтметри постійної напруги
Основу таких ЦВ складають АЦП, які й визначають суть процесу вимірювання
постійної напруги. Різниця між ЦВ постійної напруги і АЦП зводиться до
того, що, по-перше, вольтметри мають декілька меж вимірювань, а АЦП
виконуються частіше за все з однією або двома межами перетворення,
по-друге, АЦП не мають індикації. Ці відмінності не є принциповими, а
тому метод вимірювання постійних напруг у ЦВ збігається з методом
аналого-цифрового перетворення. В сучасних ЦВ постійної напруги найбільш
широко використовуються методи час-імпульсного і кодоімпульсного, меншою
мірою частотно-імпульсного аналого-цифрового перетворення.
Цифрові вольтметри постійної напруги з час-імпульсним перетворенням
У таких вольтметрах використовуються дві групи методів проміжного
перетворення вимірюваної напруги у часовий інтервал: методи
пропорційного, або розгортального, часового перетворення миттєвих
значень напруги та інтегрувальні методи.
Метод пропорційного, або розгортального, часового перетворення
ґрунтується на порівнянні вимірюваної постійної напруги зі зразковою
напругою, яка змінюється за лінійним законом і є або лінійно-зростаючою
в часі, або лінійно-падаючою в часі. Метод передбачає дві операції:
перетворення вимірюваної напруги в пропорційний часовий інтервал і
вимірювання цього інтервалу методом дискретної лічби. У ЦВ
застосовуються різні варіанти такого методу, які обумовлюють різні за
складністю і метрологічними характеристиками схеми приладів.
Структурна схема та часові діаграми найпростішого ЦВ з пропорційним
перетворенням наведені на рис. 5. Вимірювана напруга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 через вхідний пристрій, коефіцієнт передачі якого для спрощення
записів візьмемо рівним одиниці, подається на один із входів компаратора
(рис. 5, а). Другий вхід компаратора вмикається до генератора
лінійно-змінної напруги (ГЛЗН). Припустимо, що робоча напруга ГЛЗН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 є лінійно зростаючою (рис. 5, б). У початковому положенні ГЛЗН
знаходиться в режимі очікування; часовий селектор закритий для
проходження імпульсів опорної частоти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. Процес вимірювання починається в момент часу
picscalex100010009000003b20000000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600280011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffff40010000170200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000600015000000fb02c0fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e65
7720526f6d616e0000c7040000002d01000008000000320a1002c0000100000031001500
0000fb0240fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e657720526f6d61
6e0000c7040000002d01010004000000f001000008000000320aa0014000010000007400
0a00000026060f000a00ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02
000000cc0102022253797374656d00cc040000002d01000004000000f001010003000000
0000, коли блок керування видає сигнал Пуск (Старт) (рис.7. 19, а). Цим
сигналом запускається ГЛЗН і одночасно відкривається часовий селектор,
через нього в блок індикації починають надходити імпульси частотою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 з генератора опорної частоти. Водночас ГЛЗН формує зразкову напругу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 (рис. 5, б). У момент часу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, коли зразкова напруга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 досягає значення вимірюваної напруги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, компаратор формує сигнал Стоп, який повертає часовий селектор в
початкове положення, тобто закриває його для проходження імпульсів
частоти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. На цьому процес вимірювання завершується, в блоці індикації
фіксується число імпульсів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.
Рис. 5. Цифровий вольтметр постійної напруги з одним компаратором:
а – структурна схема; б, в – часові діаграми.
Із подібності трикутників на діаграмі (рис. 5, б) виходить, що часовий
інтервал можна виразити через вимірювану напругу :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, (7.14)
деpicscalex1000100090000034601000003001700000000000500000009020000000004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 крутість лінійно-змінної напруги
picscalex100010009000003fa0000000200150000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600200041200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffffc0030000170200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000600010000000fb02bcfd0901000000009001000000020002001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a9d01130201000000280010000000fb02bcfd09010000
00009001000000020002001053796d626f6c0002040000002d01010004000000f0010000
08000000320a9d014e0301000000290015000000fb0240fe000000000000900100000000
0402001054696d6573204e657720526f6d616e0000c7040000002d01000004000000f001
010008000000320aa001a80201000000740008000000320aa00139000100000075001500
0000fb02c0fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e657720526f6d61
6e0000c7040000002d01010004000000f001000008000000320a10023f01010000003000
0a00000026060f000a00ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02
000000cc0102022253797374656d00cc040000002d01000004000000f001010003000000
0000;
picscalex100010009000003da0000000200170000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02a002c0041200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffb7ffffff80040000570200000b00000026060f000c004d61746854797065
0000800017000000fb02c0fe0000000000009001000000cc0402001054696d6573204e65
7720526f6d616e2043797200ccb3040000002d01000009000000320a10025f0203000000
6d61780015000000fb02c0fe0000000000009001000000000402001054696d6573204e65
7720526f6d616e0000b4040000002d01010004000000f001000008000000320a10029b01
01000000300015000000fb0240fe0000000000009001000000000402001054696d657320
4e657720526f6d616e0000b4040000002d01000004000000f001010008000000320aa001
40000100000055000a00000026060f000a00ffffffff01000000000010000000fb021000
070000000000bc02000000cc0102022253797374656d00cc040000002d01010004000000
f0010000030000000000 її максимальне значення;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 час робочого ходу ЛЗН .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, (7.15)
деpicscalex1000100090000033b01000003001500000000000500000009020000000004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 дискретність
вимірювання напруги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.
Відрізняють циклічний і ациклічний режими перетворення напруги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. У циклічному режимі максимальне значення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 напруги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 не залежить від значення вимірюваної напруги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, воно підтримується незмінним в усьому діапазоні вимірювань. У
цьому разі часові інтервали часу відновлення , або зворотного ходу, та
робочого ходу ГЛЗН є величинами постійними. Сумарний інтервал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 визначає час перетворення та швидкодію АЦП.
Ациклічному режиму відповідає зв’язок з виходу компаратора на вхід ГЛЗН
(пунктир на рис. 5, а). У такому режимі розгортка зразкової ЛЗН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 закінчується в момент часу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. Ділянка відновлення початкового положення ГЛЗН показана пунктиром
на рис. 5, б.
Основними джерелами похибок розглянутого ЦВ є: запізнення початку
розгортки, нестабільність крутості і нелінійність ЛЗН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, поріг спрацювання компаратора і похибка квантування.
Нестабільність опорної частоти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 призводить до похибки, значно меншої за вказані похибки, і її можна
не враховувати.
Запізнення початку розгортки ЛЗН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 відносно сигналу Пуск на величину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викликається інерційністю ГЛЗН, внаслідок чого час відкритого положення
часового селектора перевищує інтервал на величину і в блок індикації
ЦВ потрапляє додаткова кількість імпульсів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, що й обумовлює похибку
вимірювання. Для її вилучення в схему ЦВ вводиться інший компаратор.
У цій схемі сигнал Пуск з блока керування подається тільки на запуск
ГЛЗН у момент часу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, його вихідна напруга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 подається на входи обох компараторів. Першим спрацьовує компаратор
1 у момент часу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 досягнення напругою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 нульового значення і на його виході формується сигнал Старт, яким
відкривається часовий селектор. Компаратор 2, як і в схемі (рис. 5, а),
формує в момент часу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 сигнал Стоп, який закриває часовий селектор.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
