нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Цифрове вимірювальний пристрій

   
 

Цифрове вимірювальний пристрій, засіб вимірювань, в якому значення вимірюваної фізичної величини автоматично представляється у вигляді числа, діагностуємих на цифровому відліковому пристрої, або у вигляді сукупності дискретних сигналів - коду. Ц. і. у. підрозділяють на цифрові вимірювальні прилади та цифрові вимірювальні перетворювачі . Цифрові вимірювальні прилади є автономними пристроями, в яких значення вимірюваної величини автоматично представляється у вигляді числа на цифровому відліковому пристрої (ЦОУ); цифрові вимірювальні перетворювачі не мають ЦОУ, а результати вимірювань перетворюються на цифровий код для подальшої передачі та обробки в вимірювально-інформаційних системах. Найбільшого поширення набули Ц. і. у. для вимірювання електричних величин (сили струму, напруги, частоти та ін); ті ж Ц. і. у. використовують для вимірювання неелектричних величин (тиску, температури, швидкості, зусилля та ін), попередньо перетворивши їх в електричні.

Дія Ц. і. у. засноване на дискретизації (квантуванні за рівнем) і кодуванні значення вимірюваної фізичної величини. Кодований сигнал виводиться або на ЦОУ, або на апаратуру передачі та обробки даних. У ЦОУ кодований результат виміру перетворюється на число, яке виражається цифрами, зазвичай в загальноприйнятій десятковій системі числення. Найбільш поширені ЦОУ з 2-9 цифрами (розрядами). У цифрових вимірювальних приладах використовують ЦОУ електричні, електронні, газорозрядні і на рідких кристалах. У групу електричних ЦОУ входять світлові табло, проекційні і мозаїчні ЦОУ, багатоелементні цифрові лампи і електролюмінесцентні осередки. До газорозрядним і Електроннопроменеві ЦОУ відносять цифрові індикаторні лампи , декатрони , трохотрони і знакові електроннопроменеві трубки. Найбільшого поширення набули ЦОУ на газорозрядних лампах завдяки простому пристрою, високій надійності і низькій вартості.

Конструкція Ц. і. у., їх точність і область застосування залежать від принципу, покладеного в основу перетворення вимірюваної величини в код; поширені головним чином такі основні принципи побудови Ц. і. у.: зчитування, послідовного рахунки, порозрядного врівноваження.

Принцип зчитування (одного відліку) полягає в тому, що в "пам'яті" кодує пристрої Ц. і. у. є набір всіх можливих для даного Ц. і. у. кодів; той чи інший код зчитується залежно від значення вимірюваної величини. Зазвичай цей принцип використовують в Ц. і. у. механічних переміщень.

Наприклад, в Ц. і. у. для вимірювання кута повороту вала в якості кодує пристрої зазвичай використовують кодує диск (або барабан), зміцнюваний на валу. Вимірюваний кут реєструється по кодує диску зчитувальних пристроїв, а результат зчитування у вигляді кодованого сигналу подається на ЦОУ.

В Ц. і. у., заснованому на принципі послідовного рахунки, вимірювана величина порівнюється з ін однорідної величиною, одержуваної в результаті складання однакових збільшень, число яких при рівності порівнюваних величин (з похибкою до одиничного приросту) приймається за числове значення вимірюваної величини.

Такі Ц. і. у. застосовуються переважно для вимірювання інтервалів часу, частоти та ін фізичних величин з проміжним перетворенням їх в інтервал часу. На рис. 1 показана схема такого Ц. і. у. Вимірюваний інтервал часу Т х обмежується моментами появи двох електричних імпульсів - "початок" і "кінець". За цим імпульсам формувач виробляє строб-імпульс тривалістю Тх, який надходить на один з входів збігів схеми ; на ін її вхід подаються імпульси з високою частотою повторення f0, виробляються генератором опорних імпульсів. Число імпульсів ny на виході схеми збігів, підрахована лічильником, дорівнює ny = S [f0(Tx]. При ny / f 0 << Tx число nx можна прийняти за значення вимірюваного інтервалу. Лічильник опорних імпульсів виробляє також код, відповідний числовому значенню інтервалу Тх.

Принцип порозрядного врівноваження (порівняння і віднімання) передбачає порівняння вимірюваної величини з ін однорідної величиною, одержуваної в результаті підсумовування різних за величиною збільшень, завжди одних і тих же для даного Ц. і. у. Сума збільшень компенсує величини (з похибкою до найменшого приросту) приймається за числове значення вимірюваної величини (так само, наприклад, як при зважуванні на звичайних важільних весахмассу тіла визначають по номіналах мас врівноважують його гир). Принцип порозрядного врівноваження використовується головним чином в Ц. і. у. для вимірювання електричних величин (напруги та сили постійного струму, опору та ін), а також деяких неелектричних величин, попередньо перетворених в електричні. На рис. 2 показана схема цифрового вольтметра постійного струму. Вимірюється напруга Ux надходить на один з входів порівнює пристрої; на ін його вхід подається компенсує напругу Uk від формувача компенсуючого напруги з програмним управлінням. Сравнивающее пристрій виробляє один з двох взаємовиключних сигналів: Uk > Ux або Uk ? Ux. За сигналом Uk ?Ux пристрій керування видає команду формувачу на збільшення Uk на наступне прирощення. По сигналу Uk > Ux пристрій управління дає формувачу команду зняти останнє з збільшень і замінити його меншим приростом. Цей процес повторюється до тих пір, поки не настане збільшення Uk на найменшу прирощення, можливе для даного формувача. Після цього в пристрої управління виробляється код, відповідний повній сумі збільшень, який і подається на відліковий пристрій.

Літ.: Швецкий Б. І., Електронні вимірювальні прилади з цифровим відліком, 2 изд., К., 1970; Шкурін Р. П., Довідник по електро-і електронно-вимірювальних приладах, М., 1972; Орнатський П. П., Автоматичні виміри і прилади, 3 видавництва., К ., 1973; Шляндін В. М., Цифрові вимірювальні перетворювачі і прилади, М., 1973; Електричні виміри, під ред. А. В. Фремке, 14 вид., Л., 1973; Гітіс Е. І., Перетворювачі інформації для електронних цифрових обчислювальних пристроїв, 3 вид., М., 1975.

© Н. Н. Вострокнутов.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка