Электростатической системы с пере - статического вольтметра с пере-

Менным расстоянием между пласти - меной активной площадью

Нами

 

К достоинствам электростатических приборов можно отнести:

1) высокое входное сопротивление (на постоянном напряжении — практически бесконечное, а на низких и средних частотах составляет десятки мегаом и более), что означает чрезвычайно малое собственное потребление энергии от источника, измеряемого напряжения;

2) реакция на среднее квадратичное (действующее) значение напряжения (независимо от формы сигнала);

3) широкий диапазон частот измеряемых напряжений (до единиц — десятков мегагерц);

4) сравнительно высокая точность (типичные классы точности: 0,5-1,5);

5) простота конструкции и, следовательно, достаточная надежность.

Недостатки электростатических приборов:

1) нелинейная шкала;

2) малая чувствительность;

3) возможное значительное влияние внешних электрических полей, требующее экранирования механизма.

Основное применение электростатических приборов — измерения в высоковольтных цепях, в маломощных цепях, а также в цепях с высокочастотными сигналами.

ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АНАЛОГО - ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И АНАЛОГО-ЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

 

Цифровой измерительный прибор (ЦИП) — это измерительный прибор, в котором входной сигнал преобразуется в дискретный выходной сигнал и представляется в цифровой форме. Под дискретным сигналом понимают прерывистый сигнал, в котором информация содержится не в интенсивности носителя сигнала (например, в значениях напряжения, тока), а в числе элементов сигнала (например, в числе импульсов напряжения) и их взаимном расположении во времени или пространстве. Систему таких сигналов для представления информации называют кодом. Измеряемая величина, подаваемая на вход ЦИП, является величиной непрерывной, т. е. на конечном интервале она имеет бесчисленное множество значений. Непрерывную величину часто называют аналоговой величиной. Таким образом, в любом ЦИП входная аналоговая величина преобразуется в цифровую форму и представляется в виде ряда цифр на цифровом отсчетном устройстве. Процесс преобразования аналоговой формы сигнала в цифровую –– называется аналого-цифровым преобразованием, а преобразователь, осуществляющий это преобразование, — аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Обобщенная функциональная схема ЦИП показана на рисунке 9. Измеряемая величина х_изм подается на входное устройство ВУ, предназначенное для масштабного преобразования входной величины и отделения ее от помех, если они имеются. Аналого-цифровой преобразователь преобразует величину х в код N, который подается на цифровое отсчетное устройство ЦОУ, где индицируется в виде ряда цифр; код N может выводиться и во внешние устройства, например в ЭВМ для дальнейшей обработки или хранения. Управляет работой ЦИП устройство управления УУ путем выработки определенной последовательности командных сигналов во все функциональные узлы ЦИП.

Аналого-цифровые преобразователи имеют важное самостоятельное значение. Они широко используются для связи первичных преобразователей электрических и неэлектрических величин с цифровыми вычислительными машинами, микропроцессорами и другими устройствами накопления и обработки результатов наблюдений. Отличие АЦП от ЦИП состоит в повышенном быстродействии и отсутствии цифрового отсчетного устройства.

По виду измеряемых величин ЦИП подразделяются на:

1) вольтметры постоянного и переменного тока;

2) омметры и мосты постоянного и переменного тока;

3) комбинированные приборы;

4) измерители частоты и интервалов времени;

5) специализированные ЦИП, предназначенные для измерения температуры, массы грузов, скоростей, времени срабатывания различных элементов и т. п.

Диапазон измеряемых посредством ЦИП величин обычно широкий и разбивается на ряд поддиапазонов. Выбор нужного поддиапазона в процессе измерения производится вручную или автоматически. Измерение на выбранном поддиапазоне всегда происходит автоматически.

Основными достоинствами цифровых измерительных приборов являются:

1) высокое быстродействие;

2) широкий диапазон исследуемых напряжений — от 0,1 мкВ до

1000 В;

3) высокая чувствительность — 0,1 мкВ;

4) возможность сочетания ЦИП с ЭВМ и различными автоматическими устройствами;

5) широкие функциональные возможности, возможность измерения одним прибором нескольких различных параметров (например, постоянного и переменного напряжения, сопротивления постоянному току, параметров комплексного сопротивления).

6) сравнительно малые габариты и масса;

7) сравнительно малая инструментальная погрешность (0,1– 0,001 %);

8) возможность дистанционной передачи результатов измерения в виде кода без потерь точности.

К недостаткам этих приборов относятся:

1) сложность устройства ЦИП;

2) требование дополнительного источника питания (внешнего — электрической сети, или внутреннего — батареи);