|
ЦВ получили широкое распространение для измерения постоянных и переменных напряжений. Кроме того ЦВ часто изготавливаются в виде мультиметров, измеряющих, кроме напряжения, постоянные и переменные токи, сопротивление, частоту, временные интервалы, отношение двух напряжений и другие параметры.
Достоинства:
- высокая точность измерений (нет погрешностей отсчета результата, исключаются грубые ошибки)
- быстродействие
- удобство цифровой индикации
- возможность полной автоматизации процесса измерений
- возможность измерения малых приращений измерений
Достоинства цифровых вольтметров не исключают возможности применения аналоговых вольтметров, а в некоторых случаях, когда необходимо следить за уровнями изменяющихся во времени сигналов аналоговые вольтметры предпочтительнее из-за наглядности.
Принцип работы ЦИП заключается в преобразовании непрерывной аналоговой величины в цифровой код. Осуществляется эта операция с помощью основного функционального узла ЦИП аналого-цифрового преобразователя, в котором исследуемый сигнал подвергается дискретизации, квантованию и кодированию.
Дискретизация- это процесс преобразования непрерывной аналоговой величины в дискретную, путем сохранения ее истинных мгновенных значений и только в определенные моменты времени, которые называют моментами дискретизации. Интервал времени между двумя ближайшими моментами дискретизации называют шагом дискретизации, который может быть постоянным или переменным. Квантование- это операция замены истинных мгновенных значений, ближайшими фиксированными величинами, которые называются уровнями квантования. С математической точки зрения операция квантования аналогична операции округления .
Цифровое кодирование квантованных уровней заключается в формировании дискретных сигналов несущих информацию о значении этих уровней, это может быть последовательность кратковременных импульсов, число которых соответствует числу квантования.
Для преобразования кодированного сигнала в цифровые показания используется – дешифратор.
В зависимости от способа преобразования непрерывного сигнала в цифровой код, различают следующие типы цифровых вольтметров:
- ЦВ с времяимпульсным преобразованием.
- ЦВ с поразрядным уравновешиванием.
- ЦВ с преобразованием напряжения в частоту.
- ЦВ с интегрированием.
Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразованием.
СУ (1,2) - Сравнивающее устройство.
ВС – Временной селектор.
ЭС – Электронный счетчик.
Д – Дешифратор.
ЦТ – Цифровое табло.
ГСчИ – Генератор счетных импульсов.
УУ – Управляющее устройство.
ГЛИН – Генератор линейно изменяющегося напряжения.
Вольтметр работает циклами, длительность которых определяет управляющие устройства (УУ). В начале цикла УУ сбрасывает показания счетчика, заполнявшие его в предыдущем периоде, и запускает генератор линейно изменяющего напряжения. Измеряемое напряжение Ux через ВУ и образцовое напряжение с ГЛИН поступают на сравнивающее устройство 1. В момент времени t1 когда Ux = U образцовое СУ1 вырабатывает импульс, который открывает временной селектор. На ВС от генератора счетных импульсов начинают проходить импульсы образцовой частоты с периодом Тсч. В момент времени t2 когда Uобр =0 СУ2 вырабатывает импульс, который закрывает временной селектор, прохождение счетных импульсов прекращается, ЭС считает их количество и через дешифратор они отображаются на цифровом табло в виде значения измеряемого напряжения. Ux=∆t*tgβ.
∆t=N* Tсч,
где N- количество импульсов.
Tgβ - численно равен скорости изменения образцово напряжения.
Ux=N*Tсч*V=N*K
Параметры электронных вольтметров
- Входное сопротивление (Мом)
- Входная емкость (пФ)
- Частотный диапазон ( 100 мГц)
- Диапазон измеряемых напряжений (мкВ-кВ)
- Тип детектора ( 3 типа)
- Схема входа ( открытый и закрытый)
Особенности измерения напряжения ЭВ.
Перед началом измерения ЭВ необходимо подготовить к работе .
-Включить в сеть для предварительного прогрева за 10-15 минут до начала измерений.
-Так как измерительный механизм вольтметра включается в одну из диагоналей моста, то всякий раз перед началом измерения необходимо произвести установку стрелки вольтметра на «0» , причем различают механический и электрический «0». Механический ноль устанавливают до включения вольтметра в сеть с помощью механического корректора. Электрический ноль устанавливается после включения вольтметра в цепь и прогрева его, с помощью специальных ручек или резисторами под шлиц, обычно на наименьшем пределе измерения. Если вольтметр многофункциональный, то могут быть отдельные регулировки нуля, например, по постоянному току, по переменному току, по сопротивлению и др.
Калибровка В7-26
Ручка рода работы ставиться в положение -U или +U. Переключатель предела в положение 0,3 В. Клеммы U и * замкнуть накоротко. Ручкой «0ΩU» устанавливаем стрелку на «0» по шкалам 0-100-30. Переключатель рода работы ставим в положение ~U. Ручку предела измерений ставим в положение ~1V и ручкой «1VU~» устанавливаем стрелку прибора на «0» по шкале 1В переменного напряжения, которая находится чуть в глубине . Затем, переключатель рода работы ставим в положение Rx и ручкой «∞» устанавливаем стрелку прибора на последнее деление шкалы. Затем , все операции повторяем сначала, несколько раз, до те пор пока при переключении рода работы не требуется регулировка нуля или ∞.
Селективные вольтметры.
Селективными называются вольтметры с частотно избирательными свойствами и обозначаются В6. применяются для определения отдельных составляющих спектра сложного сигнала, значение сигнала в присутствии помех. Для определения ослабления электромагнитных полей соответствующими экранами представляют собой супергетеродинный приемник. Основными блоками являются гетеродин, смеситель и усилитель промежуточной частоты.
|
.png)
