Mierniki cyfrowe. Mierniki, których wskazania są dyskretną funkcją wartości wielkości mierzonej. Realizowane głównie jako multimetry Zaciski pomiarowe

Transkrypt

1 Przearzanie C/C Przearzanie cyfroo-cyfroe (C/C) realizoane jes poprzez układy cyfroe (od elemenarnych po mikroprocesoroe), kóre operują sygnałami cyfroymi zaróno na ejściu jak i na yjściu. Sygnały cyfroe są najczęściej duarościoe czyli dójkoe (binarne). W zależności od przyporządkoanych poziomó do sanó 0 i, rozróżnia się logikę dodanią i ujemną. Dokładne arości poziomó deerminują echnologie układó np. L, ECL lub CMOS Zapis kombinacji cyfr 0 i nosi nazę słoa cyfroego, kórym pierszy bi z leej o bi najbardziej znaczący (MSB) a z praej o najmniej znaczący (LSB).

2 Przeorniki C/C Bramki logiczne: AD, OR, O, OR, AD, XOR AD, XOR Przerzuniki bisabilne (pamięcioe): R-S, J-K, D, Rejesry (przesune, szeregoe, rónoległe) Liczniki Dekodery (np. do yśielaczy) Komuaory: mulipleksery i demulipleksery Mikroprocesory (zaaansoane funkcje

3 Mierniki cyfroe X p d p + a% X 00 b% X 00 d zakr n δ r X X δ Mierniki, kórych azania są dyreną funkcją arości ielkości mierzonej. Realizoane głónie jako mulimery Zacii pomiaroe +: ysoki, High, Hi, Czerony -- : nii, Lo, Lo, Czarny, Zielony, Common, Com rządzenie odczyoe: yśielacz, liczba cyfr, rozdzielczość Odczy: bezpośrednio arość zmierzona r r X Błąd azań: błąd podsaoy ( p) i dyreyzacji ( d), rozdzielczość ( r), liczba niepenych jednosek osaniej cyfry (n) 3

4 Mierniki cyfroe - Wolomierz cyfroy Schema funkcjonalny olomierza napięć sałych Informacja o zakresie i biegunoości kład ejścioy Przeornik A/C Dekoder Waźnik kład serujący Schema funkcjonalny olomierza mikroprocesoroego kład ejścioy Przeornik A/C Sysem mikroprocesoroy Waźnik 4

5 Mierniki cyfroe - omomierz cyfroy Zamiana rezysancji na napięcie I 0 R V R I o Sany nieusalone 0 R C u C u C o RC ( e Dla RCτ, orzymujemy u C 0 (-e - ) 0 0,63. Wysarczy zmierzyć czas od łączenia klucza do osiągnięcia napięcia ( 0 0,63), czyli czas ładoania kondensaora ) R C RC 5

6 Sysemy pomiaroe Budoane celu pomiaru arości ielu różnych ielkości Ineligenny czujnik - yposażony mikroprocesor i sanoić może odrębny podsysem Oprogramoanie sysemó pomiaroych może być upione na jednej jednosce kompueroej lub rozproszone na ielu jednoach 6

7 Obieky pomiaroe - modele i paramery Sygnały (prąd, napięcie) Sałe niezmienne czasie. Zmienne zmieniające są arość czasie: Okresoe (sinusoidalne, prosokąne, rójkąne) ieokresoe: Krókorałe (impulsoe, zanikające) Długorałe (praie okresoe, losoe) Paramery obodó elekrycznych: impedancja (Z), rezysancja (R), reakancja (X), indukcyjność (L), pojemność (C) Moc (czynna, bierna, pozorna), energia Pola magneyczne Wielkości nieelekryczne: emperaura, ciśnienie, przepły, ymiary geomeryczne, siły i momeny, paramery ruchu 7

8 0 Obieky pomiaroe sygnały i ich paramery Sygnały (prąd, napięcie) u() u() m sin(πf) m f /f u( ) u() 0 + m sin(πf) m p-p śr ϕ 0 π ; f π u( ) d 0 u f ( ) d ϕ 8

9 Obieky pomiaroe - paramery śr arość średnia (ładoa sała, DC) arość ueczna m ampliuda pp arość międzyszczyoa u() arość chiloa ( danej chili) - okres czas rania jednego pełnego cyklu f częsoliość liczba cykli na jednoę czasu (f/) ϕ - przesunięcie fazoe (ylko dla sygnałó o jednakoych częsoliościach) Współczynniki: kszału krzyej (k k ), ampliudy lub szczyu (k a ), odkszałcenia (k od ) Współczynnik zniekszałceń nielinioych lub zaarości harmonicznych h, zaarości n-ej harmonicznej h n 9

10 Obieky pomiaroe - paramery Warości ueczne sygnałó: sinusoidalnego, rójkąnego, prosokąnego m m pr m sin r 3 k k śr k a m kod h m m + 3m m 3m h h n nm m n 0

11 Obieky pomiaroe - modele Model hevenina Modele rzeczyisych elemenó R, L i C Praa, ierdzenia i zależności E R S P I I Q I R C R [VA] cosϕ sinϕ L [ W ] [var] R I I Z + P S P + cosϕ P S R I Q jx R Z I e R jϕ

12 Pomiar częsoliości Częsościomierz - meoda bezpośrednia u f u /f δ f δ + δ δ +

13 Pomiar okresu (czasu) Częsościomierz - meoda pośrednia u u δ δ + δ δ + 3

14 Pomiar fazy Faza chiloa u u ϕ

15 Pomiar fazy Faza średnia u u k b a b b k ϕ a k ϕ k 5