З цієї формули видно, що абсолютна похибка не залежить від вимірюваної величини, а залежить від межі вимірювань вольтметра і самого приладу.
Клас точності дозволяє розрахувати абсолютну похибку за допомогою межі вимірювань і не розраховувати похибка для кожного вимірювання.
10. Вибір вольтметра для вимірювання напруги змінного струму різної форми кривої
Вибір здійснюється залежно від форми кривої сигналу, діапазону частот, межі вимірювань і точності вимірювань. Переважно вибирають вольтметри з среднеквадратическим перетворювачем, а зі середньовипрямлене - тільки для гармонійних.
З амплітудним перетворювачем незалежно від форми кривої.
При виборі вольтметра для вимірювання імпульсної напруги в залежності від поставленого завдання вибирають вольтметри з закритим або відкритим входом. При відкритому вході прилад покаже амплітудне значення.
11. Цифрові вольтметри постійного струму час-імпульсного перетворення. Принцип роботи, переваги і недоліки
В основі принципу дії вольтметра времяімпульсного (тимчасового) типу лежить перетворення за допомогою АЦП вимірюваної напруги в пропорційний інтервал часу, який заповнюється рахунковими їм-пульсами, що випливають із стабільній частотою проходження. У ре-док такого перетворення дискретний сигнал вимірювальної інформації на виході перетворювача має вигляд пачки рахункових імпульсів, число яких пропорційно рівню вимірюваної напруги.
Похибка вимірювань времяімпульсних вольтметрів визначається ря-будинок чинників: похибкою дискретизації вимірюваного сигналу; Неста-нестабільність частоти рахункових імпульсів; порогом чутливості схеми порівняння і нелінійністю пилкоподібної напруги.
Існує кілька схемотехнічних рішень, використовуваних при створенні времяімпульсних вольтметрів. Розглянемо дві такі схеми.
Времяімпульсний вольтметр з генератором линів-но змінюється напруги. Структурна схема часЛ-пульсної цифрового вольтметра і тимчасові діаграми, що пояснюють її роботу, представлені на рис. 5.14. Даний тип вольтметра включає АЦП з проміжним перетворенням вимірюваної напруги в пропорції-ний інтервал часу. До складу АЦП входять: генератор лінійно изме-няющих напруги (ГЛИН); два пристрої порівняння I і II; тригер Т; логічна схема І; генератор рахункових імпульсів; лічильник імпульсів і цифровий відліковий пристрій.
Дискретний сигнал вимірювальної інформації на виході Перетворюва-теля має вигляд пачки рахункових імпульсів, число яких N пропорційно величині вхідної напруги U'x (тобто Щ. лінійно змінюється в часі напругу £ / глин з ГЛИН надходить на входи 1 обох пристроїв порівняння. інший вхід пристрою порівняння / з'єднаний з корпусом.
У момент, коли на вході пристрою порівняння / напруга ішт = 0, на його виході виникає імпульс С / усь умовно фіксує нульовий рівень вхідного сигналу. Цей імпульс, що подається на одиничний вхід тригера Т, викликає поява позитивної напруги на його виході.
Повертається тригер в початковий стан імпульсом З / п. Поступаю-щим з виходу пристрою порівняння //. Імпульс £ / УСП виникає в момент ра-венства вимірюваного U'x і лінійно змінюється напруги £ / "" ". Сформи-ний в результаті на виході тригера імпульс UT тривалістю
(Тут S - коефіцієнт перетворення) подається на вхід схеми І, на вто-рій вхід якої надходить сигнал С / Гої з генератора рахункових імпульсів, наступних з частотою /, = УТ0.
На виході схеми І сигнал Um з'являється тільки при наявності імпульсів £ / т і "С / геї на обох її входах, тобто рахункові імпульси проходять через схему І тоді, коли присутній сигнал на виході тригера.
Кількість які пройшли через схему І рахункових імпульсів
підраховується лічильником і відображається на індикаторі цифрового відлікового пристрою приладу.
З двох останніх співвідношень отримуємо формулу для визначення через міряють напруги:
У вольтметрі значення fJS вибирають рівним 10 ™, де т = 1, 2, 3. (число т визначає положення коми в цифровому відліку) тому прилад непо-безпосередніх показує значення вимірюваного напруги.
Розглянутий цикл роботи вольтметра періодично повторюється. Віз-врат ГЛИН в початковий стан і підготовка схеми до чергового вимірювань-ня здійснюється автоматично. За таким же принципом будуються циф-ровие вольтметри змінного струму. У них напруга змінного струму попередньо випрямляється і подається на пристрій порівняння //.
Формула (5.13) не враховує похибки дискретності через несовпаде-ня моменту появи рахункових імпульсів з початком і кінцем інтервалу At. Однак ще більшу погрішність вносить чинник нелінійності коефіцієнта перетворення S. Недоліком методу времяімпульсного перетворення є також його невисока стійкість. Шумова перешкода, накладена на вимірювана напруга Ux, змінює його і, отже, змінює момент появи імпульсу £ / ус11. визначального тривалість At часу рахунки. Тому вольтметри, побудовані за даною схемою, являють-ся найменш точними в ряду цифрових.