Файл: Электрические измерения. Общий курс учебник.pdf

Уравновешивание мостовой схемы осуществляется набором проводимостей в плече га с помощью контактов реле кх — к20. Контактами реле П1 — # 8 устанавливаются поддиапазоны измерения моста (восемь поддиапазонов).

Условие равновесия мостовой схемы определяется уравнением

Гі,Гс

'а

где

резисторов.

Следовательно, предыдущее уравнение устанавливает связь между измеряемым сопротивлением гх и кодовой комбинацией.

Реле, устанавливающие пределы измерения моста и уравновеши­ вающие схему, включаются автоматически устройством управления.

50. Цифровые измерительные приборы последовательного счета

ЦИП с непосредственно преобразуемой в код величиной в виде интервала времени

Измеритель интервала времени (рис. 290) 1 . Измеряемый интервал времени ^ограничен старт-истоп-импульсами. Цикл преобразования начинается с установки «нуля», т . е . установки пересчетного устрой­ ства ПУ и отсчетного устройства ОУ в исходное состояние. При этом одновременно импульсом «установка нуля» устанавливаются в исход­ ное состояние все элементы схемы, которые могут иметь неодно­ значные состояния (например, триггер Тг). Такая операция выполня­ ется во всех ниже рассматриваемых приборах циклического действия. При поступлении старт-импульса триггер Тг перебрасывается и своим выходным сигналом открывает ключ К. Импульсы от генератора им­ пульсов стабильной частоты ГИСЧ начинают поступать на вход ПУ. После окончания интервала tx стогі-импульс возвращает триггер в исходное состояние, ключ К закрывается и на ОУ будет зафикси-

1 Здесь и далее- будут рассматриваться упрощенные структурные схемы.

381

ровано число TV = tJTu ~ txf0, где / 0 — частота квантующих импуль­ сов.

Составляющие погрешности прибора: 1) погрешность дискрет­

лизации, зависящая от стабильности частоты /0 ; 3) погрешность, обус­ ловленная неточностью передачи временного интервала на ключ.

Рассмотренная структурная схема лежит в основе ряда приборов, предназначенных для измерения фазы, частоты, напряжения. Рас­ смотрим их.

а)

и Ф2, формирующими старт- и стоп-импульсы в моменты перехода кривых напряжений Uxl и Ux2 через нуль, и блоком выделения вре­ менного интервала БВВИ (рис. 291, а), который из серии импульсов выделяет только два импульса. Временной интервал tx между этими импульсами далее измеряется (рис. 291, б). Показание прибора

где Тх = 1//ж — период изменения напряжений Uxl и Ux2. Составляющие погрешности прибора: 1) погрешность дискретно­

сти, зависящая от соотношения / 0 и / ж (чем меньше отношение / ж // 0 , тем меньше погрешность дискретности); 2) погрешность реализации, определяемая стабильностью /0 ; 3) погрешность, зависящая от точ­ ности формирования и передачи временного интервала tx.

382

Недостаток этого фазометра в том, что для определения фазы требуется знание / х . Поэтому такие фазометры обычно изготавлива­ ются в комбинации с частотомером.

Находят применение фазометры с усреднением измеряемого вре­ менного интервала (рис. 292, а), свободные от недостатка предыдущей схемы. В этом приборе отсутствует блок БВВИ, но имеется второй ключ К2, управляемый формирователем импульса заданной длитель­ ности ФИЗД, выдающий управляющий импульс Tu — кТ0. За время

Составляющие погрешности прибора: 1) погрешность дискретности

временных интервалов (рис. 290) наличием блока выделения вре-

383

ыенного интервала БВВІІ (рис. 293), выдающего старт- истоп-импудь- сы через интервал Т'х — пТх (где Тх — период измеряемого напряже­ ния Ux\ п -- 1, 2, 3, ... — целое число). Показание отсчетного устрой­ ства ОУ

N = - = - = - = п •.- •

частоту с высокой точностью. Например, известны частотомеры, имею­

Старт-импульс. Стоп-импульс

Составляющие погрешности прибора: 1) погрешность дискретно­ сти, зависящая от txMstKC/TQ; 2) погрешность реализации от нестабиль­ ности /0 ; 3) погрешность от наличия порога срабатывания СУ.; 4) погрешность от нелинейности и^ нестабильности кривой лннейно-

384

изменяющегося напряжения. Последняя составляющая практически определяет точность этих вольтметров.

В настоящее время у время-импульсных вольтметров погрешность

(рис. 295, а). Прибор содержит интегратор / / / / — устройство, выход­ ное напряжение U„ которого пропорционально интегралу по вре­ мени от входного напряжения.

Цикл измерения начинается с того, что в момент времени fv

образом, в момент t2 к входу ИИ оказывается приложенным напря­ жение U0, противоположное по знаку Ux. Кроме того, в момент г3 импульсом от ГИЗД через триггер Тг2 открывается ключ К и импуль­ сы частотой /о начинают поступать на вход пересчетного устройства ПУ. В момент t3, когда С/и = U0„ = 0, сравнивающее устройство через триггер Тг2 выключает ключ К и прекращает доступ импульсов на ПУ.

385