Главная / Рефераты / Рефераты по технологии

Реферат: Цифровой измерительный вольтметр


смотреть на рефераты похожие на "Цифровой измерительный вольтметр"
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
Новосибирский Государственный Технический
Университет
Факультет Автоматики и Вычислительной Техники
Кафедра Сбора и Обработки Данных
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисцеплине :
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Тема:
«Цифровой измерительный вольтметр»
Принял:
Группа: А-51 Подпись:
Выполнил: Рарова Т. Л. Дата:
Оглавление .
1.
Оглавление
..2
2.
Введение..
3
3. Техническое задание на курсовой проект4
4. Разработка структурной схемы.5
5. Разработка принципиальной схемы.
5.1 Входной делитель
6 Входной усилитель.
7 Устройство сравнения..
8 Аналогово-цифровой преобразователь
9
Переключатель...
...
10
Интегратор..
..
11
Компаратор..
..
12

13. Анализ погрешностей..
14. Проверка класса точности.
15.
Заключение
39
16. Список литературы.
.40
1. Введение.
В настоящее время широко применяются цифровые измерительные приборы(ЦИП) , имеющие ряд достоинств по сравнению с аналоговыми электроизмерительными приборами.
Цифровыми называются приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представляются в цифровой форме. В цифровых приборах в соответствии со значением мзмеряемой величины образуется код, а затем в соответствии с кодом изменияемая величина представляется на отчетном устройсве в цифровой форме.
Цифровой прибор включает в себя два обязательных функциональных узла: аналогово-цифровой преобразователь(АЦП) и цифровое отчетное устройство.
Аналогово-цифровые преобразователи предназначены для преобразования аналоговых сигналов в соответствующие им цифровые, то есть для преобразования сигналов с неприрывной шкалой значений в сигналы , имеющие имеющие дискретную шкалу значений. А отчетное устройство отражает значение измеряемой величины в цифровой форме.
Классификация методов преобразования напряжения в цифровой код весьма разнообразна. По виду алгоритма работы АЦП подразделяются на преобразователи , использующие методы последовательного счета, поразрядного кодирования и считывания.
Метод преобразования выбирается в зависимости от конкретных условий использования вольтметров , назначения вольтметра и их стоимости.
Одним из отличительнх признаков , характеризующих свойства преобразователей , является наличие или отсутствие в структурной схеме обратной связи. Поэтому по принципу действия АЦП делятся на преобразователи прямого преобразования (без обратной связи) и с обратной связью(уравновешиваемые , замкнутые), например следящие и поразрядного кодирования.
Представителями алгоритма последовательного счета являются преобразователи с промежуточным преобразованием напряжения в другую аналоговую величину ( временный интервал, частоту ), а также интегрирующего типа. Последние обеспечивают высокую помехоустойчивость и точность , но уступают по быстродействию другим
АЦП.
Наиболее распространненым вариантом пребразователей интегрирующего типа являются АЦП с двухтактным интегрированием (dual slope).
Интегрирующие двухтактные преобразователи обладают прекрасной точностью исключают ошибки при распространении сигналов в схеме и компенсируют изменения частоты синхроимпульсов и постоянной времени интегратора, поскольку эти изменения воздействуют в равной степени на оба фронта пилообразного импульса . Преобразователь компенсирует также токи и напряжения смещения компататора , поскольку предусмотрены два перехода через нуль, обеспечивающие это.
Этот метод экономичен при применении в преобразователях высокого разрешения , но из-за большой постоянной времени цепей быстродействие преобразователей не превышает 100 преобразований/ секунду. Как правило, цифровая информация на выходе этих АЦП представляется в специальном коде, предназначенном для непосредственного управления светодиодными цифровыми табло с семисегментными индикаторами либо табло, выполненными на жидких кристаллах.
2. Разработка структурной схемы.
В цифровых измерительных приборах показания представляются в виде дискретных чисел на отсчетном устройстве. Преимущества такого представления связаны с уменьшением субъективных ошибок из-за параллакса и ускорением считывания.
В измерительных вольтметрах используются ,в основном, схемы интегрирующего АЦП(смотри ранее).
В состав двухтактных интегрирующих АЦП обычно входят операционные усилители, компаратор напряжения, аналоговые ключи, источник опорного напряжения, двоично-десятичный счетчик, регистр
,дешифратор, генератор тактовых импульсов, выходные схемы управления(устройство индикации).
На рисунке 1 изображена структурная схема цифрового измерительного вольтметра.
Работа прибора ,согласно схеме, происходит следующим образом : входной сигнал проходит через входной аттенюатор(делитель и буферный усилитель) , управляемый устройством управления аттенюатором. Схема реализована так, что на устройство сравнения попадает всегда сигнал имеющий величину близкую к 0,1 вольт, то есть импульс сравнения равен
0,1 вольт. Этот импульс сравнения поступат с источника опорного напряжения.
Атоматический выбор пределов измерения происходит следующим образом :
Работа интегрирующих АЦП происходит в два такта: первый такт: аналоговые ключи К2 и К3 разомкнуты, ключ К1 замкнут , так что неизвестное напряжение U1 подаётся в интегратор в течении времени
T0 . Импульсы синхронизации обеспечиваются устройстовом управления.
После фиксированного числа синхроимпульсов общей продолжительностью Т0 ключ К1 размыкается, а ключи К2 и К3 замыкаются, начался второй такт: в этот момент времени значение Uм равно :
Uм=U1*T0t (1), где t- постоянная времени интегратора.
На вход интегратора подключается опорный входной сигнал, имеющий обраттую полярность по отношению к аналоговому входному напряжению U1, так что выходной сигнал интегратора уменьшается от Uм до нуля, и в этот момент устройстово управления блокируется до начала следующего цикла сброса. Напряжение на выходе интегратора теперь равно нулю, так что имеем
0=Uм - Е0*T2/t (2)
Из выражения (1) и (2) получаем
U1=E0*T2/T1.
Поскольку E0 и Т1 постоянны , показание счетчика (Т2) дает значение неизвестного аналового входного сигнала.
Благодаря ключу К3 интегратор разряжается на землю .
Из последнего уравнения видно , что...

ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь  на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ
Простая ссылка на эту работу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:



Добавлено: 2011.10.18
Просмотров: 2342

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная!