Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Время-импульсный цифровой вольтметр

Читайте также:
  1. АНАЛОГОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
  2. Квадратичный детекторный вольтметр
  3. Линейный детекторный вольтметр
  4. Механизм электронной цифровой подписи
  5. Основные методы преобразования цифровой величины в код
  6. Первичный цифровой сигнал – ИКМ-30/32

Временной интервал измеряется методом квантования его короткими импульсы известной частоты f 0 = 1/ T 0 и малой скважности q. (Погрешностью частоты пренебрегают). По старт-импульсу начинается отсчет времени (количества коротких импульсов), по стоп-импульсу — завершается.

При таком методе измерений истинное время

,

где Nx число зарегистрированных импульсов. Погрешность измерения, соответственно, равна ∆ t = ttx.

Как показано на рисунке выше, при измерении возникают 4 проблемы: погрешность до старта ∆ t 1, погрешность после старта, погрешность до остановки ∆ t 2, погрешность после остановки.

Погрешность от несовпадения старт- и стоп-импульсов с импульсами квантующей частоты учитывают и считают равной

t = ∆ t 1 + ∆ t 2.

Погрешности несовпадения распределены по равномерному закону, причем

.

Значит, их сумма ∆ t распределена по треугольному закону (закону Симпсона), и ее матожидание и СКО равны

.

Оценим абсолютную погрешность сверху:

t max = ± T 0,

тогда относительная погрешность

.

Вывод: чем больше импульсов сосчитано, тем точнее результат.

Погрешность и разброс можно уменьшить, если старт-импульс аппаратно засинхронизировать с T 0/2. Действительно, тогда

,

где только ∆ t 2 является случайной величиной. Следовательно, ∆ t распределена по равномерному закону, и

.

Замечание. Как известно, все цифровые приборы нормируются как c / d, где c — приведенная погрешность в конце рабочего диапазона, d — в начале.

Структурно-функциональная схема и алгоритм работы ВИЦВ

На схеме СУ — сравнивающее устройство, ГЛИН — генератор линейно изменяющегося напряжения, ГИСЧ — генератор импульсов стабильной частоты, К — ключ, ПС — пересчетная схема, ЦОУ — цифровое отсчетное устройство. Ступенчатый сигнал — сигнал к началу работы ГЛИН и ключа. R и S (Reset и Set, сброс и установка) — стандартные входы RS-триггера.

Графики сигналов для характерных точек (Ux — сигнал с ГЛИНа, К — сигнал на ключе, t н — начало пропускания сигнала через ключ, t к — время защелкивания ключа):

Раз , то

где k — коэффициент наклона сигнала ГЛИН.

Отсюда показания прибора

.

Возможны погрешности:

1. Методическая погрешность квантования ∆к тем меньше, чем чаще идут квантующие импульсы, т.е., чем больше частота f 0.

2. Погрешность от смещения уровней квантования ∆см, в результате которой могут, например, появиться лишние импульсы. (См. график).

3. Погрешность ∆р от нестабильности ГИСЧ.

4. Погрешность ∆л от нелинейности ГЛИН. Заметим, что линейность генератора чрезвычайно важна, поскольку позволяет легко определять «угол наклона» k, а, исходя из него, — показания прибора. В принципе, для нелинейных генераторов можно ввести другие характеристики, подобные данной, но это будет сложнее.

 


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 190 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Нормирование дополнительной погрешности СИ | Магнитоэлектрический измерительный механизм | Омметры | Характеристики переменного сигнала | Электронные аналоговые вольтметры | Электронно-лучевой осциллограф | Основные сведения | Основные методы преобразования цифровой величины в код | Основные метрологические характеристики ЦИП | Помехозащищенность ЦИП |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Динамические погрешности ЦИП| Измерительные мосты

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)