Размещено на http://www.allbest.ru/

Томский политехнический университет

Кафедра ИИТ

Курсовая работа

«Вольтметр постоянного тока»

Выполнил: студент

группы 1Б22: Михайловский Д.В.

Проверил преподаватель: Миляев Д.В.

Томск 2006

Задание

1 Провести обзор методов измерения напряжения постоянного тока.

2 Выбрать метод, изобразить и описать его структурную схему.

3 Обосновать выбор элементов принципиальной схемы.

4 Рассчитать схему, найти уравнение преобразования.

5 Рассчитать погрешности.

Исходные данные:

два придела измерения U=10мВ, U =30В

погрешность 0,1%

Введение

Вольтметр - это прибор, обеспечивающий измерение всех видов напряжений - постоянного, переменного и импульсного тока. Кроме того, они позволяют измерять отношение двух напряжений, преобразовывать один вид напряжений в другой, калибровать, градуировать и поверять измерители напряжений. Функцию преобразования напряжений выполняют многие приборы. Например, все цифровые приборы обеспечивают выдачу информации об измеряемом напряжении в цифровом коде и, следовательно, являются преобразователями типа напряжение - код. По принципу действия и способу индикации рассматриваемые приборы можно разделить на аналоговые и цифровые. Последние обеспечивают цифровую индикацию измеряемой величины и выдачу результата измерения в коде, что является существенным достоинством их, так как позволяет передавать результаты измерений по каналам связи без потери точности. Кроме того, цифровые вольтметры обладают высокой точностью, большой скоростью измерения, возможностью дистанционного и программного управления. Эти особенности цифровых вольтметров обусловили их успешное применение в составе автоматизированных измерительных систем. Все сигналы управления цифровыми вольтметрами, их уровни и выдаваемые коды нормализированы.

Напряжение постоянного тока характеризуется величиной и полярностью.

1. Методы измерения напряжения постоянного тока

Введение

Метод измерения - это совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

Различают следующие методы измерений:

1. Метод непосредственной оценки - значение измеряемой величины определяют непосредственно по отчетному устройству измерительного прибора прямого преобразования, шкала которого градуирована с помощью многозначной меры, воспроизводящей известные значения измеряемой величины.

2. Метод сравнения - это метод, при котором измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. В приборах для измерения напряжения постоянного тока широкое распространение получили компенсационный и дифференциальный методы сравнения:

1.1 Методы непосредственной оценки

1.1.1 Метод преобразования напряжения в частоту

Структурная схема:

Уравнение преобразования:

Рассмотрим на примере преобразователя постоянного напряжения в частоту на ферромагнитном сердечнике, рис.1.

рис. 1 Схема преобразователя напряжения в частоту

При включении Ux из-за неидентичности транзисторов Т₁ и Т₂ в схеме появляются токи I₁ ? I₂. Пусть, например, I₁>I₂ и магнитный поток в сердечнике увеличивается. Тогда на базе Т₁ наводится отрицательный потенциал, и ток I₁ еще больше увеличивается, а положительный потенциал на базе T₂ уменьшает ток I₂. Процесс протекает лавинообразно и приводит к полному открыванию T₁ и закрыванию T₂. При этом магнитный поток в сердечнике достигает насыщения (+Ц_max), и ЭДС, наводимые в обмотках щ₀, резко уменьшаются. Когда ток I₁ начинает уменьшаться, а ток I₂ увеличиваться, магнитный поток уменьшается, и в обмотках щ₀ наводятся ЭДС обратного знака, что приводит к закрыванию T₁ и открыванию T₂. Магнитный поток в сердечнике растет до - Ц_max. Далее цикл повторяется. Значение Е_СМ выбирают близким к напряжению отсечки тока коллектора.

В интегрирующем устройстве осуществляется преобразование напряжения U_x в частоту следования импульсов f_x. Вольтметр содержит интегратор -- устройство, выходное напряжение U_инт которого пропорционально интегралу по времени от входного напряжения, т. е.

,

Измеряемое напряжение U_x интегрируется и подается на устройство сравнения, на другой вход которого поступает напряжение U₀ с источника опорного напряжения. В момент равенства выходного напряжения интегратора U_инт и напряжения U₀ устройство сравнения включает формирователь импульсов обратной связи, формирующий в течение интервала времени t_ос импульс амплитудой U_oc, постоянной вольт-секундной площади U_oc t_oc, не зависящей от U_x.

Цикл работы формирователя определяется интервалом времени T_x = t_инт+t_ос, зависящим от значения напряжения U_х.

Для процесса заряда и разряда интегратора справедливо выражение

,

где R₁C=₁; R₂C=₂;

для прямоугольной формы импульса амплитудой U_o.c

,

где T_x=t_инт + t_oc=1/f_x.

Следовательно, уравнение преобразования можно записать в виде

т. е. параметры преобразователя «напряжение--частота» не зависят от значений емкости С и опорного напряжения U₀ и определяются только отношением сопротивлений интегратора и стабильностью площади импульса обратной связи.

1.1.2 Метод преобразования напряжения в заряд конденсатора

Структурную схему преобразования постоянного напряжения в заряд конденсатора можно представить в виде:

Уравнение преобразования:

Сущность метода заключается в определении заряда на образцовом конденсаторе С, создаваемого известным током I, при подаче напряжения Ux за некоторое определенное время t.

Применение конденсатора в качестве образцового элемента позволяет достичь более высокой точности, так как погрешность и нестабильность, в течение длительного времени для конденсатора значительно меньше, чем для высокоомных резисторов. Среднее значение напряжения можно определить путем измерения тока I_i:

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

где I_i - ток цепи;

C - ёмкость конденсатора;

Q_C - заряд конденсатора;

U_C - напряжение на обкладках конденсатора;

t_i - время зарядки конденсатора.

1.1.3 Метод преобразования напряжения во временной интервал

Структурную схему преобразования напряжения во временной интервал можно представить в виде

Уравнение преобразования:

Преобразование U_x>t_x имеет особенно важное значение в цифровых измерительных устройствах, поскольку входные величины должны быть преобразованы в цифровую или дискретную форму. А время относится к наиболее удобоквантуемым величинам.

Рассмотрим два случая данного метода преобразования:

А. Метод преобразования с использованием ГЛИН

Метод преобразования напряжения постоянного тока в прямо пропорциональный интервал времени с последующим измерением длительности интервала. Схема и характеристика преобразования представлены на Рис.2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) б)

рис. 2 Схема преобразователя U_x>t_x (а) и его характеристика (б)

Uk=Ux > на вых. СУ1 возникает импульс Uсу1;

Uk=0 > на вых. СУ2 возникает импульс Uсу2

В основе принципа действия лежит преобразование с помощью АЦП измеряемого напряжения в пропорциональный интервал времени, который заполняется счетными импульсами, следующими с известной стабильной частотой следования.

Дискретный сигнал измерительной информации на выходе преобразователя имеет вид пачки счетных импульсов, число которых N пропорционально величине входного напряжения U_X.

- период опорной частоты;

Получаем =>

Недостатком метода времяимпульсного преобразования является его невысокая помехоустойчивость. Для устранения этого недостатка на входе прибора включают фильтр, что приводит к существенному увеличению времени измерения.

Достоинство: ЦВ основанные на этом методе, имеют погрешность 0.1-0.05%,чувствительность 1-10 мВ, быстродействие от 10мс до 5с. Достаточно широкое распространение благодаря сравнительно простой реализации этого метода, возможности его полного выполнения на ИМС.

Б. Метод двухтактного интегрирования

Преобразование Uх в пропорциональный ему временной интервал Тх осуществляется путем интегрирования сначала измеряемого Uх, а затем опорного Uоп напряжений. Схема преобразователя и его характеристика представлены на рис.3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

рис. 3 Схема преобразователя U_X> T_X и характеристика его работы

В первом такте в течение времени Тз производится интегрирование входного напряжения Uх, в результате чего напряжение на выходе интегратора

где RC - постоянная времени интегратора; t - независимая переменная величина ( время).

В конце интервала интегрирования напряжение на выходе интегратора

В течении второго такта интегрируется опорное напряжение Uоп, имеющее противоположную по отношению к Uх полярность. Интегрирование опорного напряжения продолжается до тех пор, пока выходное напряжение интегратора снова не станет равным нулю. Поэтому в течение времени второго такта напряжение на выходе интегратора

Откуда . Преобразование временного интервала Тх в эквивалентное число импульсов Nх осуществляется путем заполнения Тх импульсами генератора опорной частоты и подсчета их числа счетчиком (f_оп - частота генератора опорной частоты)

Распространение этого метода обусловлено его очевидными достоинствами: возможностью подавления напряжения помех, получением высокой точности при относительной простоте схемы, возможностью полной реализации на ИМС

Погрешность 0,01 - 0,5%, чувствительность 1 мкВ, быстродействие 10 - 40 с.

1.1.4 Метод преобразования напряжения в угол отклонения

Структурная схема:

Уравнение преобразование:

Для перехода Ux>б используются электромеханические преобразователи. Для данного случая преобразователь должен реагировать непосредственно на напряжение. К таким электромеханическим преобразователям относится электростатический механизм рис.6.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1-неподвижные камеры (пластины); 2 - подвижные алюминиевые пластины; 3 - ось; 4 - спиральные пружины

рис. 6 Электростатический измерительный механизм

Между неподвижными пластинами 1 может перемещаться подвижная пластина 2, укрепленная на оси 3. При подключении напряжения подвижная и неподвижная пластины получают противоположные заряды и между ними возникает электрическое поле. В результате подвижная пластина втягивается в зазор между неподвижными, создавая вращающий момент, под действием которого перемещается укрепленная на оси указательная стрелка. Противодействующий момент создается спиральной пружиной 4.

Энергия электростатического поля, запасенная электростатическим измерительным механизмом,

(1)

где С - емкость между пластинами, зависящая от их взаимного расположения;

U - напряжение, подведенное к пластинам

Следовательно, вращающий момент

(2)

Противодействующий момент М_ПР=W·б при равновесии равен М_ВР. Т.о., уравнение преобразования электростатического прибора имеет вид

(3)

К достоинствам приборов электростатической системы относятся широкий частотный диапазон f = (0 ч 500) МГ, малое потребление энергии, довольно небольшая предельная погрешность измерений . Измеряемое напряжение может составлять от 10В до 500 кВ.

Также из выражения (3) следует, что электростатические механизмы могут применяться для измерений в цепях постоянного и переменного тока, так как при изменении полярности напряжения U направление отклонения подвижной части не меняется.

1.1.5 Метод косвенного измерения постоянного напряжения

Этот метод основан на электромагнитном механизме.

Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля, создаваемого током в неподвижной катушке, с подвижным ферромагнитным сердечником. Конструкция электромагнитного измерительного механизма представлена на рис.4.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - неподвижная катушка; 2 - подвижный сердечник; 3 - ось; 4 - спиральная пружина.

рис. 4 Устройство электромагнитного механизма

Под действием магнитного поля сердечник втягивается внутрь катушки. Подвижная часть механизма поворачивается до тех пор, пока вращающий момент не уравновесится противодействующим моментом, создаваемым пружиной.

Уравнение преобразования.

Энергия магнитного поля катушки, через которую протекает ток I,

,

где L - индуктивность катушки, зависящая от положения сердечника, а следовательно и от угла поворота подвижной части.

Вращающий момент

При установившемся отклонении подвижной части механизма

М_вр=М_пр, где М_пр=Wб,

т.е. уравнение преобразования прибора имеет вид

А также метод косвенного измерения постоянного напряжения основан на электродинамическом механизме.

Принцип действия электродинамических приборов основан на взаимодействии магнитных полей катушек, по которым протекает ток. Устройство механизма показано на рис.5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - неподвижные катушки 2 - подвижная катушка 3 - ось 4 - спиральная пружина

рис. 5 Электродинамический механизм

Внутри неподвижных катушек (1) может вращаться подвижная катушка (2). Ток к подвижной катушке подается через пружины (4), которые при повороте этой катушки создают противодействующий момент. Поворот осуществляется вращающим моментом, вызванным взаимодействием магнитных полей катушек (1) и (2).

Поскольку от угла поворота подвижной катушки б зависит только от м - взаимная индуктивность катушки, то вращающий момент

где щ - электрокинетическая энергия катушек с токами

При равновесии вращающий и противодействующий моменты уравновешены: М_ВР=М_ПР, т.е.

где W - удельный противодействующий момент пружины

Следовательно, уравнение преобразования прибора

На основе электродинамического механизма в зависимости от схемы соединения обмоток могут выполняться вольтметры, амперметры, ваттметры.

1.2 Методы сравнения

1.2.1 Компенсационный метод (нулевой)

Метод компенсации основан на уравновешивании (компенсации) измеряемого напряжения известным падением напряжения на опорном (измерительном) резисторе. Индикаторный прибор регистрирует равенство измеряемой и компенсирующей величин.

В основном применяются схемы компенсации напряжения (рис.7.)

рис. 7 Схема компенсации постоянного тока

В этой схеме измеряемое напряжение U_x уравновешивается известным напряжением компенсации U_к, противоположным ему по знаку. Падение напряжения U_к создается током I_p на изменяемом по величине образцовом резисторе R_k. Изменение сопротивления резистора R_k происходит до тех пор, пока U_к не будет равно U_x. Момент компенсации (уравновешивания) определяется по отсутствию тока в цепи индикатора И. Изменение напряжения компенсации U_к= I_p R_k можно осуществлять изменением сопротивления R_k при неизменном значении рабочего тока.

U_к= I_p R_k

Для метода компенсации характерна высокая точность, определяемая точность меры и чувствительность индикатора.

Преимуществом компенсационного метода является отсутствие в момент полной компенсации тока от источника измеряемой ЭДС в цепи компенсации. Кроме того, отсутствие тока в цепи индикатора нуля позволяет исключить влияние сопротивления соединительных проводов на результат измерений. Выходное сопротивление компенсатора при этом равно бесконечности, т.е. при полной компенсации мощность от объекта измерения не потребляется.

1.2.2 Дифференциальный метод

При дифференциальном методе полного уравновешивания не происходит. Прибор измеряет разность между измеряемой величиной и мерой и отградуирован в единицах измеряемой величины. Измеряемая величина определяется по значению меры и показаниям прибора. Схема метода представлена на рис.8.

рис. 8 Схема дифференциального метода

Пусть значение измеряемого напряжения U_x записывается как

U_x = U_обр+ДU±б = (U_обр+ ДU)[1± б/(U_обр+ ДU)],

Где U_обр - значение образцового напряжения (меры); ДU= U_x - U_обр - напряжение некомпенсации, измеряемое измерительным прибором; б - погрешность измерения разности U_x - U_обр.

Так как U_обр значительно больше ДU, то относительная погрешность измерения U_x значительно меньше относительной погрешности измерения ДU. Если U_обр = 9,9 В, ДU = 0,1 В, б/ДU = 0,01 (1%), то б/(U_обр+ ДU) ДU = 0,01·0,1/10 = 10^-4 (0,01%). Таким образом, для достижения такой высокой точности можно принять сравнительно грубый прибор. Однако при этом измерении необходимо применять весьма точную меру U_обр, значение которой определено еще с меньшей (чем 0,01%) погрешностью.

Этот метод позволяет получить результаты с высокой точностью даже при применении относительно грубых средств измерения разности. Однако осуществление этого метода возможно только при условии воспроизведения с большой точностью меры, значение которой выбирается близким значению измеряемой величины.

1.2.3 Метод время - импульсного преобразования

Данный метод заключается в преобразовании измеряемой величины U_x во временной интервал t с последующим заполнением этого интервала импульсами N известной частоты:

U_x tN;

используется в электронных вольтметрах, частотомерах, фазометрах и др.

Структурная схема цифрового вольтметра этого вида представлена на рис.9. Измеряемое постоянное напряжение U_x преобразовывается во временной интервал t с помощью генератора пилообразного напряжения (ГПН). В течение этого интервала времени осуществляется счет импульсов стабильной частоты.

рис. 9 Структурная схема метода время - импульсного преобразования

Измеряемое напряжение во входном устройстве (Вх.У) с помощью делителя напряжения приводится к нормализованному значению, а затем через усилитель постоянного тока подается на схему сравнения (СС) (компаратор). На СС от ГПН поступает также компенсирующее напряжение U_k, которое изменяется линейно по закону «пилы». В момент времени t₁(рис.10) блок управления (БУ) запускает ГПН и открывает электронный ключ (ЭК), через который к счетчику от генератора счетных импульсов (ГСч.И) поступают импульсы стабильной частоты (обычно порядка 1 МГц) «пуск». В момент времени t₂, когда напряжение U_k делается равным измеряемому напряжению U_х, ЭК закрывается и прекращается подсчет импульсов счетчиком импульсов (Сч.И) «Сброс». Число подсчитанных импульсов N за время t =t₂ - t₁ пропорционально значению напряжения U_x. Цифровой индикатор (ЦИ) выдает величину измеренного напряжения в десятичной системе счисления. В вольтметре предусматривается внутренняя калибровка с помощью встроенного источника калибровочного напряжения. Погрешность прибора зависит от линейности ГПН, стабильности ГСч.И, чувствительности СС, точности установки нуля или опорного напряжения.

рис. 10 Временные диаграммы, поясняющие работу вольтметра с время - импульсном преобразованием

Одним из недостатков рассмотренного метода является влияние различных помех на результат измерения. Наибольшая погрешность определяется пиковым значением напряжения помех U_м.п. Для борьбы с симметричными помехами применяют интегрирующие вольтметры, которые измеряют вместо мгновенного значения напряжения его среднее арифметическое значение за период:

2. Выбор структурной схемы

В современной электронике все больший уклон идет на точность измерения, в связи с этим наибольшее распространение получили цифровые вольтметры с преобразованием напряжения во временной интервал. Для этого метода приведем расширенную структурную схему.

Структурная схема ЦВ, основанного на методе двойного интегрирования, приведена на рис.11.

Размещено на http://www.allbest.ru/

рис. 11 Цифровой вольтметр, реализующий метод двойного интегрирования

После запуска устройства управления (момент t₁) на счетчик и запоминающее устройство подается сигнал, устанавливающий их в исходное (нулевое) состояние. В момент t₂ с устройства управления подается сигнал, который ключ К2 размыкает, а ключ К1 устанавливает в положение 1, когда на вход интегратора подается U_X, например +U₁. Ключ К1 находится в положении 1 в течение времени Т_И, при этом напряжение на выходе интегратора U_ИН возрастает до значения +U'₁ (первый такт работы прибора). Интервал интегрирования Т_И формируется следующим образом. В момент t₂ на один из входов схемы И с устройства управления подается сигнал, по которому с выхода схемы И на вход счетчика подаются импульсы с генератора опорной частоты, подаваемые на второй вход схемы И.. Счет этих импульсов идет до полного заполнения счетчика. На рис.8. счетчик имеет четыре декады, следовательно, счет идет до 10⁴ импульсов. После того как в счетчике зафиксируется 9999 импульсов, следующий десятитысячный импульс возвращает его в исходное состояние и с последней декады на устройство управления подается сигнал переполнения, по которому ключ К1 устанавливается в положение 2.

Интервал интегрирования Т_И=NT₀=N/f₀ (N - емкость счетчика) формируется из импульсов генератора опорной частоты, и его постоянство определяется стабильностью f₀.

Когда ключ К1 переключится в положение 2 (момент t₃), на вход интегратора будет подаваться опорное напряжение U_ОП с полярностью, противоположной U_X (определяется положением ключа К3). Начинается второй такт работы прибора, когда напряжение на входе интегратора начинает уменьшаться от значения +U'₁ до нуля (момент t₄). Момент U_ИН =0 определяет устройство сравнения, которое выдает импульс в устройство управления. Устройство управления снимает сигнал со схемы И, и импульсы с генератора опорной частоты на счетчик не подаются. Число импульсов N_X, подсчитанное счетчиком в интервале Т_X=t₄-t₃, пропорционально U_X. Оно фиксируется в запоминающем устройстве и индицируется на цифровом индикаторе до прихода следующего импульса запуска.

Практически все современные ЦВ строятся на основе метода двойного интегрирования. ЦВ, реализованные на этом методе, имеют погрешность измерений 0,02 - 0,005%, подавление помех нормального вида 40-60 дБ, общего вида 100-160 дБ.

рис. 12 Структурная схема вольтметра постоянного тока

Дел - резистивный делитель;

УПТ - усилитель постоянного тока;

АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

Ин - индикатор.

3. Определение коэффициентов передачи по структурной схеме

3.1 Определение коэффициентов передачи делителя

рис. 13 Резистивный делитель

3.2 Определение коэффициентов передачи усилителя

вольтметр напряжение ток конденсатор

4. Выбор и расчет резистивного делителя

4.1 Расчет резистивного делителя

Произведем расчет резисторов. Входное сопротивление R_вх равное 10 МОм. Рассчитаем резисторы R₁,R₂ и R₃:

Из справочника выберем резисторы серии С2-33И номиналами

R₁=900 кОм; R₂=90 кОм; R₃=10 кОм. Мощность Р=0,25 Вт; погрешность ±0,5%.

4.2 Расчет операционного усилителя

Из справочника выбираем операционный усилитель, который максимально удовлетворяет поставленным условиям, т.е. большим коэффициентом усиления и большим входным сопротивлением и с малым дрейфом нуля. Этим условиям удовлетворяет ОУ К155УД2. Технические характеристики, которого приведены в таблице №1:

Принципиальная схема усилителя

Таблица№1

Технические характеристики ОУ К155УД2

Uп, В	Uсм, мВ	Kу	Rвхдиф,МОм
±5--±17	0,03	8*105	10

4.3 Выбор аналого-цифрового преобразователя

Возьмем в качестве АЦП микросхему КР572ПВ5. Данная АЦП имеет следующие характеристики: Uвх=1мВ-2В

Микросхема КР572ПВ5 работает по принципу двухтактного интегрирования, широко применяемому в цифровых измерительных приборах. Идея метода состоит в том, что в начале интегрирующий конденсатор заряжают строго определенное время током, пропорциональным измеряемому напряжению, затем разряжают строго определенным током до нуля. Время, в течение которого происходит заряд конденсатора, получается пропорциональным измеряемому напряжению. Это время измеряется при помощи счетчика, выходные сигналы которого подаются на индикатор.

Принципиальная схема АЦП КР572ПВ5

Расчет АЦП

В состав микросхемы входит тактовый генератор. Частота следования его импульсов определяется внешними элементами R_г и С_г. Для их расчета определим необходимую частоту импульсов исходя из того чтобы во время интегрирования равное 4000 периодам Т, укладывалось целое число К периодов сетевого напряжения, равных 20 мс.

Следовательно , тогда

Время интегрирования будет равно t_инт =20 мс

Номиналы частотозадающих цепей тактового генератора рассчитываются по формуле

Пусть R_г= 2,7 кОм, тогда

Определим параметры интегратора

Параметры интегратора определяются исходя из следующего соотношения

Выберем U_инт=5 В, тогда

Для U_вх=2 В рекомендуется выбирать С_ак=0,047 мкФ и С_обр=0,1 мкФ

5. Выбор источника питания

Схема источника питания представлена на рис.14

Источник питания необходим на ±5 В и ±15 В. Ток для каждого источника питания составляет 334 mA. Из справочника выбераем мост. Выбор производится на основании максимального тока и максимального напряжения. Итак выберем мост DF005S, технические характеристики которого:

- максимальный средний прямой ток - 1А;

- падение напряжение на диоде - 1,1 В;

- рабочая температура tє=-65+150єC.

Необходимо выбрать трансформатор, который выбирается из мощности, входного напряжения, выходного напряжения, выходного тока. У трансформатора BVET4221228 составляет 334 mA.

рис. 14 Принципиальная схема блока питания

Диодный мост состоит из диодов Д220 с параметрами:

Iпр.max, А	Iобр.max, мкА	Uпр.max, В	T0,C
0.25	2	50	-60..+85

6. Уравнение шкалы

U₁=100 мВ

U₁·К_дел·К_ус·К_АЦП·К_д=99.99мВ

U₂=1 В

U₂·К_дел·К_ус·К_АЦП·К_д=999.9мВ

U₃=10 В

U₃·К_дел·К_ус·К_АЦП·К_д=9999мВ

7. Расчет погрешности прибора

погрешность дискретизации:

,

где а=10 (основание), m=4 (разрядность).

Погрешность резистивного делителя:

Погрешность измерения _осн равна:

_осн ==0,11% (удовлетворяет поставленной задаче)

_осн0,1%

Расчет коэффициентов c и d

(аддитивная) (мультипликативная)

;

8. Градуировка прибора

Уравнение преобразования:

N=К _ПОВТ *К_УС*К_АЦП*U_Х

К _ПОВТ=1; К_УС=2000; К_АЦП= N/ U₀

N_max=1/г_д -1=999

На пределе 100 мВ N=99.9 U₀=10 В К_АЦП=9,99

Разбиваем напряжение U_Х на десять частей.

N₁=1*2000*9.99*10*10^-3=199.8

N₂=1*2000*9.99*20*10^-3=399.6

N₃=599.4

N₄=799.2

N₅=999

N₆=1198.8

N₇=1398.6

N₈=1598.4

N₉=1798.2

N₁₀=1998

Литература

1 Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учебное пособие для студ. вувзов. М.: Высш. Шк., 1989. 384 с.

2 Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. М.: Энергоатомиздат, 1990. 208 с.

3 Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат., 1988. 304 с.

4 Гутников В.С. Применение ОУ в измерительных устройствах. Л.: Энергия., 1975. 120 с.

5 Измерение в электронике: Справочник. / Под ред. В. А. Кузнецова. М.: Энергоатомиздат, 1987.

6 Полулях К.С. Электронные измерительные приборы. М.: Высш. шк., 1966. 400 с.

7 Резисторы, трансформаторы: Справочник. / Под ред. И.И. Четвертак. М.: Энергоатомиздат, 1989.

8 Тершин Г.М., Пышкина Т.Г. Электрорадиоизмерения. Учебник для техникумов. М.: «Энергия»,1975. 472 с.

9 Атамалян Э.Г. Методы и средства измерения электрических величин: Учебное пособие для студ. вувзов. М.: Высш. Шк., 1987. 310 с.

Размещено на Allbest.ru