Лекции по "Метрологии"

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Сентября 2011 в 17:35, курс лекций

Краткое описание

Этапы развития метрологии:

Период органолептических (на глаз) измерений. (С помощью органов чувств). Установлено под <хрен знает чего>.
Период установления вещественных мер (емкости, палочки).
Период возникновения электроизмерительных приборов.

Файлы: 1 файл

Метрология лекции.doc

— 502.15 Кб (Скачать)

      Обязательным элементом прибора является аналоговый цифровой преобразователь(АЦП). Назначение АЦП - преобразование аналоговой величины в код. Для образования кода измеряется величина дискретизируется во времени и квантуется по уровню. Промежуток между двумя соседними моментами дискретизации называется шагом дискретизации (м.б. постоянным и переменным), а промежуток между двумя ближайшими уровнями называется ступенью или шагом квантования. 
     
     

      При этом возникают погрешности дискретизации и квантования. Иногда возникает необходимость восстанавливать все значения непрерывно измеряемой величины по ряду измеренных мгновенных значений. При этом всегда присутствует погрешность аппроксимации. 

      Основные методы преобразования аналоговой величины в код.

      (1). Метод последовательного счёта. 
     
     

      (2). Метод сравнения и вычитания. 
     
     

      (3). Метод считывания.    Одновременное сравнение измеряемой величины с несколькими уровнями. 
     

      Классификация ЦИП: 1). По способу преобразования непрерывной измеряемой величины в код: ЦИП последовательного счёта, ЦИП поразрядного уравновешивания, ЦИП считывания; 2). По измеряемой величине: вольтметры, фазометры, омметры; 3). По степени усреднения: приборы, измеряющие мгновенное значение,  среднее; 4). По режиму работы: циклические, следящие.

      Узлы ЦИП:

      1).Тригер - устройство с двумя состояниями устойчивого равновесия, способное скачкообразно переходить из одного состояния в другое с помощью внешнего сигнала. Новое устойчивое состояние сохраняется до тех пор пока другой внешний сигнал не изменит его (ручка с кнопкой).

      2). Пересчётное устройство (счётчики импульса).

      Тригер является пересчётным устройством с коэффициентом пересчёта =2. 
     
     
     

      Если соединить несколько (n) тригеров последовательно, то получим коэффициент пересчёта 2n.

      3).Индикаторы: сегментные, газоразрядные

      4).Ключи и логические элементы.

      Ключ - устройство, выполняющее функцию выключателей и переключателей.

      Различают: а). цифровые, б).аналоговые.

      а). Для коммутации сетей, имеющих всего два уровня. В качестве ключей используют электрические реле и электронные ключи на базе диодов. Достоинство электромеханических ключей - лучшие ключевые характеристики. Недостатки: высокая инерционность, низкая надёжность. 
     
     

      5). Дешифратор.    Для преобразования параллельных кодов одного вида в параллельные коды другого вида.

      Главным образом используются для преобразования двоично-десятичного и тетрайдно-десятичных кодов в параллельный код для управления знаковых индикаторов. 
     
     
     
     
     
     
     
     
     

      6). Сравнивающее устройство(компаратор).    Для сравнения двух величин и формирования выходного сигнала в зависимости от результата сравнения. 
     

      Цифровые приборы последовательного счёта.

      1). Прибор для измерения интервала времени. (непосредственно преобразования в код временных интервалов).

      Временной интервал м.б. измерен путём подсчёта числа квантующих импульсов стабильной частоты, прошедших на счётчик импульсов за время tX (за время измерения).

      ЭК - электронный ключ; ГИ - генератор импульсов; Сч - счётчик; ЦОУ - цифровое отсчётное устройство, Тг - триггер. 
     
     
     

      2). Фазометры. 
     
     
     

      Ф12  - формирователи;  БВВИ - блок выделения временного интервала.

      Прибор предназначен для измерения сдвига фазы между двумя напряжениями UX1, UX2. 
     

      Кроме непосредственно преобразования в код интервала времени ЦП используется непосредственно для преобразования в код частоты, напряжения постоянного тока, перемещения и некоторых других величин. 

      ЦП поразрядного уравновешивания.

      Вольтметр постоянного тока. 
     
     
     

      ВД - входной делитель; СУ - сравнивающее устройство; УУ - устройство управления.

      Измеряемое напряжение UX поступает на ВД, переключаемый вручную или автоматически. При малых значениях измеряемого напряжения на входе устанавливается усилитель. С ВД напряжение подаётся на СУ, на второй вход которого подаётся напряжение сравнения UK снимаемого с цифрового аналогового преобразователя. В зависимости от (UX -UK) соответствий сигнал поступает в устройство управления, которое переключает поддиапазон входного делителя U  ЦАП. Повторяется пока UXI  пропорционально UX.  На том же принципе выполняются вольтметры переменного тока.

      Цифровые приборы считывания.

      Предназначены для измерения перемещения. Прибор для измерения углового перемещения.

Информация о работе Лекции по "Метрологии"