Общие сведения. Появление цифровых измерительных приборов (ЦИП) коренным образом изменило представление о возможностях измерительной техники

Появление цифровых измерительных приборов (ЦИП) коренным образом изменило представление о возможностях измерительной техники. Заняв прочное место в практике измерений, они непрерывно развиваются. Казалось, что аналоговые приборы «доживают» свой век. Однако это далеко не так.

ЦИП — это средство измерения, в котором непрерывный (аналога-I вый) сигнал автоматически преобразуется в цифровой сигнал измери-1 тельной информации. По сравнению с аналоговыми измерительными! приборами (АИП) цифровые имеют ряд преимуществ:

• удобство отсчета значений измеряемого параметра;

• исключение субъективной ошибки оператора;

• возможность полной автоматизации измерений;

• высокая скорость измерений;

• возможность вывода результата измерений на ЭВМ.

Однако АИП просты и надежны. В случаях когда оператору необходимо следить за уровнем изменяющихся во времени сигналов, АИП более удобны, благодаря наглядности информации об изменениях значения параметра, его минимальном значении, приближении к конкретному пороговому уровню и т.д.

Используемые в электронике сигналы можно разделить на аналоговые, дискретные и цифровые.

Рис. Сигналы, используемые в электронике: а — аналоговый; б — дискретный; в — цифровой.

Простейшей матема­тической моделью дискретного сигнала u _Д(t) является последователь­ность точек на оси времени, в которых заданы значения соответствую­щего непрерывного сигнала.

Цифровой сигнал является разновидностью дискретного сигнала. В таком сигнале дискретные значения заменяются числами (чаще все­го в двоичном коде), представляющими высокий (единица) и низкий (нуль) уровень напряжения.

Главным преимуществом ЦИП являются более высокий КПД и мощность потребления по сравнению с АИП, что объясняется клю­чевым режимом работы активных (усилительных) элементов (АИП работают в линейном режиме). В ключевом режиме достигается боль­шая мощность в течение действия импульсов при малой средней мощ­ности, потребляемой схемой, что заметно сказывается на снижении массогабаритных размеров ЦИП и повышении их надежности.