Цифровые измерительные приборы. Цифровые измерительные приборы могут быть классифицированы по различным признакам: по виду измеряемой величины

Цифровые измерительные приборы могут быть классифицированы по различным признакам: по виду измеряемой величины, по значению измеряе­мой величины, по методу преобразования измеряемой величины в цифровой эквивалент, по способу осуществления процесса преобразования, по типу ис­пользуемых элементов и т.п.

По виду измеряемой величины цифровые измерительные приборы подразделяются на приборы:

- для измерения постоянного напряжения;

- для измерения переменного напряжения – средневыпрямленного или сред­неквадратичного значения гармонического сигнала, а также параметров ви­део- и радиоимпульсных сигналов;

- мультиметры, предназначенные для измерения напряжения и ряда других электрических и неэлектрических величин.

В зависимости от того, какое значение величины измеряется, цифровые приборы делятся на приборы для измерения мгновенного значения и сред­него значения за определённый интервал времени. Цифровые приборы, предназначенные для измерения среднего значения, принято называть интег­рирующими; для них характерны высокие помехозащищённость, чувстви­тельность, точность.

По способу осуществления процесса преобразования различают цифро­вые приборы с циклическим управлением и следящего типа. В приборах с циклическим управлением отдельные этапы процесса измерения выполня­ются в соответствии с установленным жёстким алгоритмом: сброс предыду­щего показания – измерение – смена показания. В приборах следящего типа переход к новому измерительному циклу осуществляется лишь тогда, когда измеряемая величина изменяется на значение, превышающее порог чувстви­тельности прибора.

В настоящее время среди цифровых измерительных приборов в прак­тике измерений широкое распространение получили цифровые мультиметры. Как правило, эти приборы позволяют измерять постоянные и переменные напряжения, постоянные и переменные токи, сопротивления, ёмкости, тем­пературы. При этом боль­шинство мультиметров имеет в своём составе:

- преобразователи измеряемых электрических или неэлектрических величин в постоянное напряжение и преобразователь постоянного напряжения в код;

- преобразователи измеряемых электрических или неэлектрических величин в частоту (временной интервал) и преобразователь частоты (временного интервала) в код.

Таким образом, основу мультиметров составляют цифровые вольтметры или измерители частоты (временного интервала). Поскольку цифровые измерители частоты будут рассматриваться в последующих темах, здесь изучаются различные виды цифровых вольтметров.

В цифровых мультиметрах, как правило, преобразование переменного напряжения в постоянное выполняется с помощью усилителя и детектора средневыпрямленного значения, охваченных глубокой отрицательной обрат­ной связью. Полученное постоянное напряжение измеряется цифровыми ме­тодами.

Преобразование тока в напряжение осуществляется за счёт пропускания измеряемого тока через прецизионный резистор, падение напряжения на ко­тором измеряется цифровыми методами.

Преобразование сопротивления в напряжение обычно выполняется с помощью источника тока, ток которого пропускается через измеряемое со­противление с последующим измерением соответствующего падения напря­жения цифровыми методами.