Метрологические характеристики цифрового мультиметра М832

Напряжение постоянного тока

U – измеренное значение напряжения

Постоянный ток

Верхний предел диапазона измерения, мА	Значение единицы младшего разряда (квант q), мкА	Предельные значения абсолютной погрешности при температуре 18 ÷ 28 0С
0,2	0,1	± (1,0 % от I + 2 q)
		Такие же
		Такие же
		± (1,2 % от I + 2 q)

Верхний предел диапазона измерения, В	Значение единицы младшего разряда (квант q), мВ	Предельные значения абсолютной погрешности при температуре 18 ÷ 28 0С
0,2	0,1	± (0,25 % от U + 2 q)
		± (0,5 % от U + 2 q)
		Такие же
		Такие же
		Такие же

I – измеренное значение тока; диапазон 0 ÷10 А не используется

Сопротивление

Верхний предел диапазона измерения, кОм	Значение единицы младшего разряда (квант q), Ом	Предельные значения абсолютной погрешности при температуре 18 ÷ 28 0С
0,2	0,1	± (0,8 % от R + 2 q)
		Такие же
		Такие же
		Такие же
2 МОм	1 кОм	± (1,0 % от R + 2 q)

R – измеренное значение сопротивления

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (факультативное). Принцип действия АЦП

АЦП основан на методе двухтактного интегрирования. Его структурная схема показана на рис. П2.1.

Рис. П 2.1. Структурная схема ПНК.

Обозначения:

Г – генератор прямоугольных импульсов; УУ – устройство управления;

ИОН – источник опорного напряжения; СТ – счётчик импульсов;

& – логический элемент И-НЕ; КЛ₁; КЛ₂ – ключи; ИНТ – интегратор;

УС – устройство сравнения; ПК – преобразователь кода; ЦОУ – цифровое отсчётное устройство.

Цифрами в квадратиках обозначены сигналы в характерных точках схемы; эти же цифры проставлены на рис. П 2.2.

Работа начинается с приходом команды «пуск». Устройство управления УУ улавливает первый фронт сигнала 2 после фронта сигнала 1 (рис. П 2.2), который определяет начало 1^го такта – момент t₁. Управляющим сигналом 4 замыкается ключ КЛ₁ и напряжение постоянного тока U поступает на интегратор ИНТ. Ключ КЛ₂ при этом разомкнут. Пока что будем считать, что напряжение U только положительное. Интегратор инвертирующий, поэтому напряжение на его выходе линейно падает. Вместе с тем в момент t₁ коротким импульсом 3 сбрасывается в исходное состояние счётчик импульсов СТ и он начинает считать фронты сигнала 6, который, начиная с момента t₁ является инверсией сигнала 2. Через половину периода после того, как на счётчике образуется код заданного постоянного числа N₁ (момент t₂) устройство управления УУ заканчивает 1^й такт и начинает 2^й. Сигналом 4 размыкается КЛ₁, а сигналом 8 замыкается КЛ₂. При этом на интегратор от источни-

Рис. П 2.2. Временные диаграммы сигналов в характерных точках схемы рис. П 2.1.

ка опорного напряжения ИОН поступает отрицательное напряжение U₀ и напряжение на выходе интегратора линейно возрастает. Вместе с тем в момент t₂ короткий импульс сигнала 3 снова сбрасывает счётчик, и он по второму разу начинает считать фронты сигнала 6. В момент t₃ выходное напряжение интегратора доходит до нуля. Это улавливает устройство сравнения УС – оно сравнивает это напряжение с нулевым потенциалом. Изменение сигнала 5 воспринимает УУ и оно сигналом 7 размыкает КЛ₂. Кроме того, сигнал 5 через элемент & прекращает изменение сигнала 6. В момент t₃ заканчивается 2^й такт. К этому моменту на счётчике образовался код числа N₂, выражающий результат преобразования. Преобразователь кода ПК преобразует этот код в другой, необходимый для управления цифровым отсчётным устройством ЦОУ.

Покажем, что число N₂ пропорционально значению измеряемого напряжения U. На интервале напряжение на выходе интегратора

,

где τ– постоянная времени интегратора, а при соответственно

.

На интервале

и при

.

Отсюда . Из рис. П 2.2 очевидно, что

и ,

откуда

и

,

где N₁ = const и U₀ = const.

Метод двухтактного интегрирования обеспечивает высокую помехозащищённость прибора. Доминирующие помехи обычно имеют частоту сети и её гармоник. В связи с этим длительность 1^го такта интегрирования выбирается равной или кратной периоду сетевого напряжения (20 мс). В идеале при точном равенстве или кратности интеграл от синуса за время 1^го такта равен нулю, т.е. помеха не отражается на показании прибора.

До сих пор мы считали, что измеряемое напряжение U > 0. В действительности АЦП биполярен: он работает и при U> 0 и при U < 0, причём во втором случае на ЦОУ перед цифрами появляется знак минус. Рис. П 2.3 поясняет принцип обеспечения биполярности.

Рис. П 2.3. Принцип обеспечения биполярности цифрового вольтметра:

а) фрагмент структурной схемы; б) временные диаграммы напряжения на выходе интегратора при обеих полярностях.

Если в 1^м такте на выходе интегратора u < 0, то в момент t₂ замыкается ключ КЛ₂, а КЛ₃ остаётся разомкнутым и всё происходит так, как было описано выше. Если же u > 0, то в момент t₂ замыкается ключ КЛ₃, а КЛ₂ остаётся разомкнутым и на ЦОУ появляется знак минус.