C времяимпульсным, кодо-импульсным и частотно-импульсным преобразователями. Погрешности измерения

При измерении постоянного напряжения оно может поступать на выходное устройство непосредственно или через фильтр, необходимый для подавления помех промышленной частоты 50 Гц и ее гармоник. Входное устройство обеспечивает высокоомный вход и и расширение пределов измерения. С его выхода аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) "напряжение - код ", а цифровой код с выхода последнего на цифровое отчетное устройство, а также на цифровой выход.

Метрологические характеристики ЦВ определяются видом используемого АЦП. Поэтому ЦВ классифицируется в соответствии с применяемым видом АЦП, из которых наибольшее применение получили преобразователи:

1) время-импульсные

А) с генераторами линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН)

Б) с двухтактным интегрированием

2) частотно-импульсные;

3) кодо-импульсные.

Погрешности меры:

В вольтметрах различных типов применяются разнообразные меры, что обусловлено принципом построения прибора:

А) ЦВ с времяимпульсным преобразованием:

Мерой служит кварцевый генератор счетных импульсов, с помощью которых измеряется интервал времени. Следовательно, погрешность меры - это нестабильность частоты кварцевого генератора.

Б) ЦВ с кодоимпульсным преобразованием:

Мера - источник образцовых напряжений. Ее погрешности обусловлены недостаточной точностью и нестабильностью образцовых напряжений.

В) ЦВ с частотноимпульсным преобразованием:

Мерой является кварцевый генератор образцового интервала времени, используемого для измерения среднего за интервал значения частоты. Поэтому погрешности меры те же, что и у вольтметра с времяимпульсным преобразованием (нестабильность частоты кварцевого генератора).

Погрешность преобразования:

А) ЦВ время-импульсного типа с ГЛИН:

При преобразовании измеряемого напряжения в пропорциональный ему интервал времени возникает погрешность связанная с нелинейностью и непостоянством скорости измерения пилообразного напряжения, погрешностями сравнивающего устройства и формирования стробирующего импульса.

Б) для ЦВ время-импульсного типа с двухтактным интегрированием:

Определяется погрешностью интегратора, нестабильностью образцового напряжения, погрешностями сравнивающего устройства.

В) ЦВ с частотно-импульсным преобразованием рассматриваемая погрешность - это погрешность преобразования напряжения в частоту.

Г) ЦВ с кодо-импульсным преобразованием:

Зависит от погрешности сравнивающего устройства (от чувствительности и стабильности порога срабатывания).

Погрешность дискретности присуща впемя-импульсным методам измерения напряжения. Характерна для вольтметра с частотно-импульсным преобразованием и появляется после преобразования напряжения в частоту. Она возникает из-за того что моменты появления счетных импульсов не синхронизированы с фронтом и срезом заполняемых ими временных ворот.

В реальной схеме непосредственно подсчитвываются счетные импульсы, а не периоды их следования и поэтому округление может производиться как в сторону большего так и в сторону меньшего значений. Максимальная величина абсолютной погрешности составляет один период следования счетных импульсов, то есть единицу младшего разряда счета.

27. Классификация, назначение и обобщённая структурная схема измерительных генераторов.

Измерительные генераторы - экранированные источники электрических колебаний, мощность (напряжение) и степень модуляции которых могут быть фиксированными или регулируемыми в определенных пределах. Они имеют ряд принципиальных отличий от обычных генераторов: обладают возможностью точной установки и ругелировки выходных параметров колебаний в широких диапазонах; имеют высокую стабильность параметров и встроенные измерительные приборы, позволяющие контролировать установки и регулировки сигналов; могут работать совместно с другими средствами измерения и программного управления.

Для имитации реальных сигналов в измерительных генераторах предусмотрена возможность модуляции гармонических колебаний. По виду модуляции генераторы делятся на приборы: с амплитудной модуляцией, частотной и фазовой синусоидальной модуляцией; с амплитудной, частотной и фазовой импульсной модуляцией, а также импульсно-кодовой и шумоподобной модуляцией.

Классификация генераторов:

Г1 - приборы для поверки ген/ров;

Г2 - генераторы шумовых сигналов;

Г3 - низкочастотные синусоидальные ген/ры;

Г4 - высокочастотные синусоидальные ген/ры;

Г5 - ген/ры импульсов;

Г6 - ген/ры сигналов специальной формы;

Г7 - ген/ры качающейся частоты (свип-ген/ры).

Основные нормируемые параметры:

1) форма сигнала (синусоидальная, импульсная и т.п.);

2) параметры сигнала данной формы (частота повторения, амплитуда, длительность, скважность, для прямоугольного импульса, длительность фронта и среза, коэффициент гармоник и т.п.);

3) пределы регул-ки пар-ов сигнала (диапазон частот, пределы рег-ки ослабления, пределы установки длительности и т.п.);

4) пределы допускаемых по/ей установки парам-ов сигнала (установки частоты, амплитуды, длительности импульсов и т.п.);

5) нестабильность параметров сигнала за некоторый интервал времени (указывается при определенных изменениях внешних условий и напряжения питания).