Обзор развития, современное состояние и значение метрологии
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
крывает ключ SD и на счетчик Сч начинают поступать импульсы от генератора Г. Одновременно ключ SA перебрасывается во второе устойчивое состояние и к интегратору поступает опорное напряжение UK обратной полярности. Конденсатор в течение интервала времени Тх разряжается до исходного состояния
В момент окончания разряда конденсатора напряжения на обоих входах УС оказываются равными нулю, УС дает команду на размыкание SD, и поступление импульсов на счетчик прекращается. Их количество определяет Тх. Поскольку количество электричества при заряде и разряде конденсатора одинаково, то получаем
интервал времени Тх не зависит от постоянной времени интегратора, т.е. для осуществления метода двойного интегрирования не требуются цепи с высокостабильными элементами. Длительность первого такта интегрирования Т1, и значение опорного напряжения UK могут поддерживаться постоянными с высокой точностью, и поэтому погрешность преобразования напряжения во временной интервал при этом методе незначительна.
Дальнейшее развитие цифровых вольтметров связано с построением их на основе микропроцессорных устройств. Введение микропроцессоров позволяет алгоритмизировать измерительный процесс, что значительно расширяет технические и функциональные возможности приборов.
Программируемые ЦВ, помимо автоматической установки пределов измерений, способны также выполнять:
первичную обработку данных (определение параметров исследуемого сигнала, величину отклонений и т. п.);
хранить значения измеренных параметров в блоке памяти;
производить различные операции с измеренными величинами (сравнение, сложение, умножение на константу);
производить автокалибровку;
управлять работой функциональных узлов прибора, производить их диагностику с индикацией состояний;
регистрировать и выводить данные в нужной форме и т.п.
В качестве примера рассмотрим характеристики цифрового универсального вольтметра серии В7-73 Минского приборостроительного завода (рис.9.6):
Индикация: ЖКИ с повышенной яркостью - 5 и 1/2 разряда.
Хранение до 200 результатов измерений во внутреннем ОЗУ.
Математическая обработка результатов измерений по 10 программам, в том числе измерение температуры и мощности, тестирование диодов и т.д.
Интерфейсы IEEE 488 (В7-73/1), RS-232 (В7-73/2).
Диапазон измерения постоянного напряжения - 10 мкВ…1000 В (с погрешностью 0,01 %).
Диапазон измерения переменного напряжения (от 20 Гц до 100 кГц) - 1 мВ…700 В (с погрешностью 0,3 %).
Диапазон измерения постоянного тока - 100 мкА…2 А (с погрешностью 0,1 %).
Диапазон измерения переменного тока (от 20 Гц до 5 кГц) - 10 мА…2 А (с погрешностью 0,5 %).
Диапазон измерения сопротивления - 0,1 Ом…2 ГОм (с погрешностью 0,06/0,3).
Диапазон измерения частоты - 20 Гц…1 МГц.(с погрешностью 0,02 %).
Потребляемая мощность - 10 В•А.
Масса - 3 кг.
Тема 10 Измерение неэлектрических величин
Комплексная автоматизация технологических процессов предполагает контроль и измерение различных физических величин, характеризующих состояние объекта управления (регулирования) - механических, тепловых, оптических и других неэлектрических. Преимущества же электроизмерительных приборов и преобразователей очевидны. Этим обстоятельством объясняется широкое распространение первичных измерительных преобразователей (датчиков), предназначенных для измерений неэлектрических величин и преобразования их в электрические.
Первичные измерительные преобразователи чрезвычайно разнообразны по принципу действия, устройству, видам входного и выходного сигналов, функциональному назначению, метрологическим и эксплуатационным характеристикам.
В зависимости от выходного параметра первичные измерительные преобразователи разделяют на параметрические и генераторные. Их классифицируют также по физической природе явлений, лежащих в основе их работы, по принципу действия и др.
Выходной величиной в параметрических преобразователях является параметр электрической цепи - электрическое сопротивление или его составляющие (R, L, C). Для использования параметрического преобразователя необходим дополнительный источник питания, обеспечивающий образование выходного сигнала преобразователя.
К наиболее часто применяемым параметрическим преобразователям относятся реостатные, тензочувствительные (тензорезисторы), термочувствительные (терморезисторы или термометры сопротивления), индуктивные, емкостные, оптоэлектронные (фоторезисторы, фотодиоды и др.), ионизационные и др.
Принцип действия реостатных преобразователей основан на изменении электрического сопротивления проводника под влиянием входной величины механического перемещения. Реостатный преобразователь (рис.10.1) представляет собой реостат, подвижный контакт которого перемешается под действием измеряемой неэлектрической величины. Обмотку преобразователя изготавливают из сплавов (платина с иридием, константан, нихром, фехраль и др.).
Подобные преобразователи обладают статической характеристикой преобразования со ступенчатым характером, поскольку сопротивление измеряется скачками, равными сопротивлению одного витка, что вызывает погрешность
где DR - сопротивление одного витка;
R - полное сопротивление преобразователя.
Рисунок 10.1 ? Реостатные преобразователи для угловых и линейных
перемещений
Эта погрешность отсутствует в рео