Интегрирующие ЦВ с аналоговым интегрированием - Электронные цифровые приборы. Реализация аналогового интегрирования в интегрирующих цифровых вольтметрах
В интегрирующих цифровых вольтметрах (ИЦВ) с аналоговым интегрированием на каждом цикле измерения определяется значение измеряемого напряжения за определенный фиксированный интервал времени (т. н. интервал интегрирования). Благодаря этому в значительной степени ослабляется влияние на результат измерения различных помех и дестабилизирующих факторов. В ИЦВ с время-импульсным преобразованием можно реализовать следующие способы аналогового интегрирования: двухтактное интегрирование (его называют еще двойным, двукратным, двухшаговым и поочередным интегрированием); двухтактное интегрирование с переменной крутизной; нониусное измерение временного интервала; применение широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
В промышленных типах ИЦВ наиболее часто применяется двухтактное интегрирование, поэтому мы его реализацию и рассмотрим в качестве примера ИЦВ с аналоговым интегрированием.
Упрощенную структурную схему такого ИЦВ можно представить в следующем виде (рисунок 5):
4
Рисунок 5 - Структурная схема ИЦВ с двухтактным интегрированием
Как видно из рисунка 5, тактовый импульс УУ ("Старт") сбрасывает на ноль предыдущее показание счетчика, через триггер Тг1 (триггер начала и конца счета) запускает ГСИ, а через триггер Тг2 замыкает ключ Кл1.
В результате этих коммутаций измеряемое напряжение поступает на вход интегратора (ИНТ) и начинается разряд его интегрирующего конденсатора от начального (опорного) уровня с постоянной времени разряда (момент времени ). Процесс разряда продолжается до момента времени, который соответствует поступлению на счетчик - го импульса ГСИ. Этот импульс (импульс переполнения) возвращает счетчик в исходное состояние, а через триггеры Тг2 и ТгЗ размыкает ключ Кл1 и замыкает ключ Кл2. Работа ИНТ в промежуток времени (), который является первым тактом интегрирования, может быть описана уравнением
Число зафиксированных счетчиком импульсов равно
В момент времени ко входу интегратора подключается источник постоянного образцового напряжения, которое имеет полярность обратную полярности. Начинается заряд интегрирующего конденсатора ИНТ от с постоянной заряда опять же. Это второй такт интегрирования. Процесс продолжается до момента времени, когда и может быть описан уравнением:
В момент времени срабатывает компаратор К и образуется стоп-импульс, который через Тг1 останавливает ГСИ, а через ТгЗ размыкает ключ Кл2. Счетчик фиксирует число импульсов N, равное
,
Где - период следования импульсов ГСИ.
В результате можем получить, что
,
Т. е. при постоянных и и мы опять получаем прямоотсчетный ЦВ.
При этом результат измерения, как видно из последнего выражения не зависит от стабильности параметров интегратора, а при (), равном целому числу периодов помехи, которой чаще всего является напряжение сети или его гармоники, он будет свободен от погрешности за счет, так как в этом случае.
Этим и обеспечивается, наряду с высокой точностью, высокая помехозащищенность ИЦВ.
Диапазон измеряемых напряжений от долей микровольт до сотен вольт, входное сопротивление десятки мегаом, подавление помехи до 60 дБ.
Похожие статьи
-
Цифровые вольтметры (ЦВ) постоянного тока получили широкое распространение при измерении напряжений и как самостоятельные приборы (В2) и как основной...
-
В цифровых измерительных приборах (ЦИП) автоматически вырабатываются дискретные сигналы измерительной информации, а показания представляются в цифровой...
-
"Интегрирующие АЦП", АЦП многотактного интегрирования - Интегрирующие АЦП
Недостатком рассмотренных выше последовательных АЦП является низкая помехоустойчивость результатов преобразования. Действительно, выборка мгновенного...
-
1. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для ВУЗов. Нефедов В. И. и др.; Под ред. Нефедова В. И. - М.: Высш. шк.,...
-
Исследование дифференцирующей и интегрирующей цепей Цель работы Экспериментальное исследование преобразования формы прямоугольных импульсов с помощью...
-
Источники сигнала и входные резисторы можно подключать и к не инвертирующему входу ОУ. (рис. 1.3) Рис.1.3 Не инвертирующий усилитель При замкнутой...
-
Отличия цифрового представления сигналов от аналогового Традиционное аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических...
-
Формирователь импульсов, Счетчик импульсов - Цифровой блок управления
Формирователь импульсов можно изготовить на основе триггера Шмитта, который имеет пороги срабатывания и отпускания, между которыми существует зона...
-
В зависимости от фазы и амплитуды отраженного сигнала, погонной длины линии, удельной задержки распространения возможны различные варианты типовых...
-
Формирователь импульсов, Счетчик импульсов - Цифровой блок управления резьбонарезным шпинделем
В качестве ФИ используем триггер Шмитта, который позволяет исключить влияние помехи и повысить крутизну фронта среза импульсов подаваемых на СИ. Так как...
-
Автоматическая коррекция нуля. Преобразование биполярных входных сигналов - Интегрирующие АЦП
Как следует, статическая точность АЦП многотактного интегрирования определяется только точностью источника опорного напряжения и смещением нуля...
-
Следующим типом интегрирующего АЦП с частотно-импульсным преобразованием, принцип работы которого основан на предварительном преобразовании входного...
-
Обобщенная схема электронного прибора контроля 1 - датчик - чувствительный элемент, который преобразует неэлектрические параметры внешних физических...
-
Для целенаправленного изменения свойств полупроводники легируют, т. е. вводят в небольшом количестве атомы примесей, позволяющие управлять типом...
-
Сигма-дельта АЦП - Интегрирующие АЦП
АЦП многотактного интегрирования имеют ряд недостатков. Во-первых, нелинейность переходной статической характеристики операционного усилителя, на котором...
-
Целью данного курсового проекта является разработка интегрирующего усилителя с выходным каскадом на транзисторах и проведение графоаналитического расчета...
-
Расчет схемы электрической принципиальной цифрового матрицирующего устройства. Рассмотрим систему обозначений сигналов, принятую в цифровом телевидении...
-
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ - Цифровые устройства и микропроцессоры
Отличие времени задержки tзд. р. от нуля при прохождении сигнала через логическую схему может приводить к возникновению помех в выходном сигнале. Эти...
-
Приборы точной настройки предлагаемые некоторыми фирмами На рынке появилось устройство TV Field Meter 7830 (TVFM), производимое фирмой Sefram Instruments...
-
ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ - Цифровые устройства и микропроцессоры
Ниже приведены некоторые параметры в отечественном по ГОСТ 19480-89 и международном обозначении. Tзд. р.1,0 / tPHL - время задержки распространения при...
-
СЧЕТЧИКИ - Цифровые устройства и микропроцессоры
Счетчик (Сч) - последовательностная схема, преобразующая поступающие на вход импульсы в код Q, пропорциональный их количеству. Большинство счетчиков...
-
Рисунок 3.2 - Детерминированные сигналы Сигналы подразделяются на непрерывные (аналоговые) и прерывистые (дискретные). Сигналы - аналоговые, они...
-
Цифровые устройства и микропроцессоры
Введение Счетчики выполняют на запоминающих элементах - триггерах. Он фиксирует число импульсов, поступивших на его вход. В интервалах между ними счетчик...
-
Рис. 1. Сквозные токи выходных каскадов ТТЛ-схем Наиболее существенными причинами значительных перепадов токов являются сквозные токи, которые существуют...
-
Особенности электронных коммутаторов - Аналоговые коммутаторы
Разновидности аналоговых коммутаторов, показанные на рис. 1, могут быть реализованы на электронных элементах с управляемым сопротивлением, имеющим малое...
-
Подготовка прибора к работе После включения, пятиминутного прогрева и проверки работоспособности прибора поставьте переключатель ДИОД-ТРАНЗИСТОР в...
-
Полупроводниковый резистор - это полупроводниковый прибор с двумя выводами, построенный на полупроводнике, равномерно легированном примесями. В...
-
Первичным измерительным преобразователем термоэлектрического термометра (ТТ) служит термопара, которая состоит из двух разнородных проводников (рис.3)....
-
Измерения напряжения и тока - Оcновы радиоэлектроники
Измерения тока и напряжения являются основными при исследовании различных устройств и контроле их работы. Однако в радиотехнике преобладающее значение...
-
Этот метод эффективен при доминировании случайной составляющей погрешности измерений. Известно, что случайная составляющая погрешности измерений среднего...
-
Экспериментальное исследование характеристик устройства - Разработка схем кодера PAL
Целью проведения экспериментального исследование было снятие временных характеристик следующих функциональных узлов цифрового кодера PAL: генератора...
-
Измерение частоты - Оcновы радиоэлектроники
Измерение частоты является одной из важнейших задач, решаемых в радиоэлектронике, так как, с одной стороны, частота является одной из основных...
-
Определение переходной характеристики цепи Переходная характеристика цепи: H(t)=hпр(t)+hсв(t) (18) Т. к. воздействие - ток, а реакция - ток на...
-
Для разработки технологических процессов сборки необходимо иметь исходную информацию, которая, согласно ГОСТ 14.303-73 подразделяется на: Базовую;...
-
Цифровая обработка - это одна из перспективных областей высоких наукоемких технологий. Это арифметическая обработка в реальном масштабе времени...
-
Введение - Разработка комплекса приборов для измерения температур
Существуют два основных способа для измерения температур - контактные и бесконтактные. Контактные способы основаны на непосредственном контакте...
-
Исходная форма звукового сигнала - непрерывное изменение амплитуды во времени - представляется в цифровой форме с помощью "перекрестной дискретизации" -...
-
Введение - Цифровой блок управления резьбонарезным шпинделем
Объект разработки Разработать цифровой блок управления (ЦБУ) резьбонарезным шпинделем, обеспечивающим автоматически заданное количество оборотов метчика...
-
Расчет выходного частотного фильтра - Основы проектирования приборов и систем
В качестве выходного фильтра целесообразно применить фильтр нижних частот (ФНЧ) с плоской АЧХ (фильтр Баттерворта), имеющий максимальный коэффициент...
-
Помимо аналого-цифровых преобразователей (АЦП), работой цифровой логики могут управлять операционные усилители (ОУ) и компараторы, преобразующие...
Интегрирующие ЦВ с аналоговым интегрированием - Электронные цифровые приборы. Реализация аналогового интегрирования в интегрирующих цифровых вольтметрах