Тема № 7. Цифровое измерение переменных напряжений

7.1 Основные способы и структурные схемы АЦП для цифрового измерения основных параметров переменных напряжений

Переменное напряжение характеризуется амплитудным, средним и действительным значениями. При измерении используются 3 способа:

1)    предварительное выпрямление;

2)    функциональное преобразование;

3)    запоминание.

В случае предварительного выпрямления в ЦИУ используются выпрямители, фильтры и опорные элементы. При этом можно получить погрешность порядка 0,01%, но быстродействие измерения при этом составляет 1-10 с.

В случае функционального преобразования измеряемое напряжение сравнивается либо с дискретно изменяющимся постоянным напряжением, либо дискретно изменяющимся переменным напряжением той же формы и частоты.

В случае способа запоминания амплитуда измеряемого напряжения запоминает ОЗУ  и затем преобразует в код в ЦИУ постоянного напряжения.

При измерении амплитудно-импульсного напряжения используется либо запоминающее, либо АЦП амплитудного уровня с функцией понижения напряжения. Для этого применяется уравновешивание только по положительным приращениям, либо специальные устройства для определения знака производной от измеряемого напряжения. Схема амплитудного цифрового вольтметра имеет вид:

 

Устройство управления УУ посылает сигнал, проходящий через цепочку линий задержки (Л31-Л35), определяющую последовательность работы узлов прибора во времени. Сигнал от устройства управления (УУ) после прохождения  линии задержки (Л31) приводит счетчик в исходное состояние, т.е. сбрасывает декады 10, 100, 1000 и запускает декаду 1, считывающую импульсы от 1 до 9 от генератора (G). Генератор запускается от устройства сравнения (УС) только при Ux>Uk и прекращает генерацию при Ux<Uk. После прохождения сигнала линии задержки Л32, открывается ключ К2 и импульсы начинают поступать на декаду 10, после переполнения которой начинают работать декады 100, 1000 и т.д. При Uk=Ux генерация прекращается и начинается в следующем периоде до перекомпенсации, т.е.  когда Uk>Ux. Сигнал после прохождения линии задержки Л33 сбрасывает декаду 1 на 0, устраняя тем самым перекомпенсацию, т.е. сбрасывает Uk на 10 единиц младшего разряда (EMP). После Л34 закрывается ключ К3 и открывается К1.  При этом процесс уравновешивания завершается путем отработки Uk декадой единиц «1» и через Л35 включается ЦОУ.

 

 

Теория | Практикум | Контроль знаний | Об авторах