ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ


ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЕ — ЧАСТОТА


При построении комбинированных цифровых измерительных приборов — мультиметров основной задачей является приведение различных величин,. таких, как напряжение, ток, сопротивление, емкость, к унифицированной величине, чаще всего частоте. Иногда при этом используется промежуточная величина — наиболее часто напряжение постоянного тока. Задача приведения различных величин к одной решается применением преобразователей. Одним из них является преобразователь постоянного напряжения в частоту.

Рис. 3. Структурная схема преобразователя напряжение — частота

К выбору электрической схемы, выполнению и настройке этого преобразователя следует отнестись с особым вниманием, так как от него во многом зависят метрологические характеристики всего прибора в целом. Предлагаемый преобразователь напряжение — частота построен на основе интегратора с дискретной обратной связью. При подаче на вход преобразователя напряжения на его выходе появляется последовательность импульсов, частота следования которых прямо пропорциональна уровню входного сигнала. Количество импульсов на выходе преобразователя затем подсчитывается счетчиком за фиксированный интервал времени.

В основу принципа преобразования положен метод двойного интегрирования, позволяющий при сравнительно простой схеме получить высокую точность преобразования в широком диапазоне измерения напряжений.

Технические характеристики:

Входное напряжение, В............ 3

Коэффициент преобразования, кГц/В........ 10

Входное сопротивление, кОм.......... 10

Нелинейность преобразования, %......... 0,05

Измерительный интервал, с........... 0,1

Полярность входного сигнала.......... положительная

Структурная схема преобразователя (рис. 3) содержит усилитель постоянного тока УПТ, интегратор И, управляющие ключи К1 и К2, генератор импульсов ГИ, пороговое устройство ПУ и делитель частоты ДЧ. Цикл преобразования осуществляется в два такта: Т1 и Т0 (рис. 4). В течение интервала TI управляющие ключи К1 и К2 замкнуты выходным напряжением делителя ДЧ. Закрыто пороговое устройство ПУ, не пропускающее импульсы генератора ГИ на делитель частоты ДЧ.

Входной сигнал положительной полярности после усиления и инвертирования усилителем УПТ поступает через резистор R1 на инвертирующий вход интегратора И. От воздействия этого сигнала напряжение на выходе интегратора линейно возрастает. Крутизна нарастания зависит от уровня входного напряжения: чем больше Uвх, тем больше крутизна нарастания и, следовательно, меньше интервал Т1.




Начало  Назад  Вперед