2020-01-14
144
ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
При проектировании цепей для измерения аналоговых сигналов, необходимо учитывать множество факторов, чтобы в результате измерения получить достоверные данные. Например, при построении ССД на базе резистивных датчиков, необходимо учитывать изменение сопротивления при изменении физической величины; погрешность измерений, вызванная влиянием цепей передачи сигналов; температурный коэффициент изменения сопротивления; погрешность измерения; влияние помех и т.д.
Ситуация усложняется, когда необходимо построить систему, работающую с различными по скорости изменения и точности представления физическими величинами.
Измерение напряжения и тока
Преобразование напряжения и тока в цифровой код используется при построении цифровых вольт- и амперметров. Простейшая схема цифрового вольтметра представлена на рисунке 3.1. Здесь измеряемое напряжение при необходимости усиливается и фильтруется, после чего поступает на вход АЦП. Обработку цифрового кода, полученного с выхода АЦП, осуществляет микроконтроллер, который затем выдает необходимую информацию на устройство индикации. В качестве пребразователя может быть использован внутренний АЦП микроконтроллера.
|
|
|
Рисунок 3.1 – Структурная схема цифрового вольтметра
При использовании 8-битного АЦП удобно использовать ИОН с напряжением 2,55В, в этом случае для диапазона входных напряжений (0…2,55В) существенно упрощается обработка цифрового кода. При использовании в качестве устройства индикации семисегментного индикатора, вместо микроконтроллера может быть использована специализированная микросхема.
Для построения цифрового амперметра может быть использована та же схема, что и для вольтметра, с добавлением преобразователя ток → напряжение. Пример такого преобразователя представлен на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Преобразователь ток → напряжение на основе ОУ
Здесь при помощи резистора R в обратной связи операционного усилителя можно настраивать диапазон напряжений на выходе.
