Лекция №1 Общие сведения о метрологии и стандартизации 7 Лекция №2 Измерение напряжения и тока 42

Цифровой измеритель емкости и сопротивления, основанный на методе дискретного счета

жүктеу 25,47 Mb.

бет	60/83
Дата	10.04.2022
өлшемі	25,47 Mb.
	#38068
түрі	Лекция

1 ... 56 57 58 59 60 61 62 63 ... 83

МР Основы измерений Тул

Цифровой измеритель емкости и сопротивления, основанный на методе дискретного счета представлен на рис. 6.11.

Рисунок 6.11 – Схема цифрового измерителя емкости и сопротивления

Перед измерением емкости ключ Кл устанавливают в положении 1 и конденсатор С_х заряжается через ограничительный резистор R_д. до значения стабилизированного источника напряжения Е.

В момент начала измерения емкости t₁, управляющее устройство импульсом управления переключает триггер из состояния 0 в состояние 1, очищает предыдущие показания счетчика импульсов и переводит ключ Кл в положение 2. Измеряемый конденсатор С_х начинает разряжаться через образцовый резистор R_обр по экспоненциальному закону.

Временные диаграммы, поясняющие принцип работы прибора представлены на рис. 6.12. В момент времени t₁ единичный импульс U_т с выхода триггера открывает схему совпадения и счетчик начинает счет тактовых импульсов генератора, следующих с некоторой частотой f.

Рисунок 6.12 – Временные диаграммы принципа работы цифрового измерителя емкости и сопротивления

Напряжение U_С подается на один из входов устройства сравнения, ко второму входу которого подводится напряжение с делителя, состоящего из резисторов R₁ и R₂. Эти сопротивления выбираются так, чтобы при разряде конденсатора уменьшающееся напряжение U_Спо истечении времени стало равным напряжению при разряде U_R (U_R=0,368Е). В момент t₂ , когда сравниваются эти напряжения, на выходе устройства сравнения возникает импульс U_УС, переключающий триггер в исходное состояние, при котором задним фронтом его импульса U_т закрывается схема совпадения, и счетчик прекращает счет тактовых импульсов. На счетчик поступает число импульсов , считанных за интервал времени . Тогда емкость и сопротивление находятся:
C_x=N/(fR_обр) ; R_x=N/(fC_обр) (6.20)
Достоинством данного прибора является высокая точность (погрешность измерений составляет 0,1…0,2%), а недостатком является трудность измерения параметров на рабочей частоте.

Другим цифровым прибором для измерения параметров цепей является цифровой мост постоянного тока уравновешивающего типа (рис 6.13).

Рисунок 6.13 – Структурная схема цифрового моста постоянного тока уравновешивающего типа
Измеряемый резистор R_х, образцовые резисторы R₁ и R₂ и преобразователь кода в сопротивление (ПКС) образуют мост, который питается источником постоянного напряжения (ИП). Разбаланс моста фиксируется устройством сравнения (УС). Устройство управления (УУ) анализирует выходной сигнал УС и в зависимости от его знака увеличивает или уменьшает цифровой код N, выдаваемый на ПКС. Уравновешивание производится до тех пор, пока напряжение в выходной диагонали моста не станет меньше порога чувствительности УС. При этом измеряемое сопротивление не зависит от напряжения и находится:
R_x=R₁R_ПКС/R₂ (6.21)
Достоинствами цифрового моста являются высокая точность (погрешность измерения 0,01%) и широкий динамический диапазон. Недостатком является сложность применения на переменном токе (необходимо уравновешивание по двум параметрам).

жүктеу 25,47 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 56 57 58 59 60 61 62 63 ... 83