Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Понятия метрологии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [78] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105

в данном случае погрешность А(Уск = 3/10 = 0,03 мВ будет систематической. Зависящие от температуры погрешности оценим для наихудшего случая по сумме А6со + ЛЬ,,=(10-10-*-+-Ю-З-10)-10 = 0,13 мВ. Границы общей погрешности, включая систематическую, лежат в пределах -0,1...0,16 мВ.

Для уменьшения погрешностей градуировочную характеристику вольтметров с пилообразным напряжением перед измерениями корректируют двумя подключаемыми вручную образцовыми напряжениями; (/ - О и L = (0,8...0,9)(/k, где (/« - конечное значение данной шкалы. Таким образом исключают погрешность из-за непостоянства средней скорости изменения пилообразного напряжения и смещения нуля компараторов. Однако из-за невозможности проводить корректировку перед каждым измерением ее эффективность снижается по мере роста интервала между корректировкой и измерением.

Промышленность выпускает вольтметры с компенсирующим пилообразным напряжением с основной погрешностью 0,1...1 %.

Микропроцессорный вольтметр. В таком вольтметре погрешности исключают с помощью метода образцовых мер, описанного в гл. 5. По команде микропроцессорной системы (рис. 11.17, а) к компаратору коммутатором поочередно подключают напряжение и = 0, измеряемое напряжение Ux, и образцовое напряжение t/o, определяющее конечное значение шкалы (рис. 11.17, б).

Компаратор сравнивает эти напряжения с пилообразным и„, вырабатываемым генератором G. Полученные интервалы времени Т\; Т2 и Тз заполняют счетными импульсами так, что 7"i=rt7"o-j-+ А/д1; 7"2 = «27"о +А/д2; Тз = Пз7о +А<дз, где Ддь Д<д2 и Д(дз- погрешности дискретизации; Го - период повторения тактовых импульсов МС. Значения Oi; П2 и пз записывают в ОЗУ. Из подобия прямоугольных треугольников с катетами и; Г2-Т\ и t/o; Гз - Т\ следует, что


HG ООО

Тз ,



откуда расчетное соотношение

t/.= t/o(rt2-n,)/(n3-«i). (11.10)

По окончании измерений МС вычисляет измеренное напряжение, результат вычислений отражается на дисплее HG.

Погрешность микропроцессорного вольтметра в основном определяется нестабильностью источника образцового напряжения, нелинейностью пилообразного напряжения и дискретностью.

Влияние наводок на входную цемь. По мере роста точности измерений на их результат начинают влиять наводки на входную цепь прибора от сети переменного тока. Такие воздействия называют помехами нормального вида. Эти помехи не следует отождествлять с помехами в виде гауссовского процесса иногда называемого нормальным, с которым часто приходится встречаться в радиотехнике.

Пусть напряжение за счет наводок гармоническое с амплитудой Um, тогда подводимое ко входу вольтметра напряжение

Ux-\-UmCos \jrt-\-if), где Гп=1/50с = 20 мс; ф - начальная

фаза. Если начальная фаза случайна и равномерно распределена на интервале ±я, то погрешность из-за влияния наводки случайна и подчинена закону pacпpeдeлeJия арксинуса с предельной

погрешностью Um и СКО (5=Uт/ 2.

Для уменьшения погрешности за счет наводок прибегают к фильтрации входного напряжения или к усреднению погрешности. В вольтметре с пилообразным напряжением можно применять оба метода. В некоторых вольтметрах усредняют несколько результатов, полученных на интервале Гп.

11.6. МЕТОД ДВОЙНОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ

При этом методе входное напряжение интегрируют на интервале, кратном целому числу периодов сигнала помехи, что позволяет в принципе исключать влияние помехи нормального вида и уменьшать влияние шумов. Метод двойного интегрирования является наиболее употребительным, причем существуют различные варианты его реализации.

Структурная схема вольтметра. Структурная схема распространенного варианта вольтметра с двойным интегрированием показана на рис. 11.18, а. Процесс измерений делится на два цикла. В начале первого управляющее устройство с помощью переключателя подключает измеряемое постоянное напряжение Ux ко входу интегратора. Его выходное напряжение и„ начинает уменьшаться по линейному закону (рис. 11.18, б). Начало интегрирования совпадает с одним из счетных импульсов с периодом 7"о, поступающих на счетчик с выхода генератора G. Конец интервала



Управляющее

устройство

1111


Рис. 11.18

интегрирования входного напряжения совпадает с моментом прихода импульса п\, причем число п\ устанавливают заранее. Таким образом, длительность такта интегрирования Т\ = П\То задают точно, без погрешности дискретности. По окончании интервала времени Т\ конденсатор интегратора приобретет заряд

Uxdt =

где Ri = Rn-\-R, Rii - выходное сопротивление источника Ux и замкнутого ключа переключателя. Обычно /?,1<СЛ, и можно считать R\ =R.

В начале второго такта по команде управляющего устройства счетчик сбрасывается на нуль и с помощью переключателя ко входу интегратора подключают образцовое напряжение -Uo отрицательной полярности. Напряжение на выходе интегратора начинает нарастать по линейному закону и по истечении интервала времени Гг достигает нулевого уровня, фиксируемого компаратором. Выходное напряжение компаратора воздействует на управляющее устройство, по команде которого счет импульсов прекращается. Потерянный конденсатором заряд

где R2 = Ri2-\-R\ Ri2 - внутреннее сопротивление источника образцового напряжения и переключателя. Приближенно можно считать R,2€.R и R2 = R. Измеряемое напряжение

Ux=UoT2/Tx. (11.12)

Интервал времени Г2 = П2Го + АГк, следовательно, результат измерения

"гГо + Ак

(11.13)



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [78] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105



0.0116
Яндекс.Метрика