Цифровые измерительные приборы

Принцип действия цифровых измерительных приборов основан на преобразовании измеряемого непрерывного сигнала в электрический код, отображений в цифровой форме.

В общем случае цифровой прибор содержит входное устройство, аналого-цифровой преобразователь и цифровое отсчетное устройство.

Входное устройство предназначено для обеспечения большого входного сопротивления, измерения пределов измерения и определения полярности входного сигнала.

Аналого-цифровой преобразователь преобразует аналоговую величину в дискретный сигнал в виде электрического кода, пропорционального измеряемой величине. Результат измерения регистрируется на табло цифрового отсчетного устройства.

Достоинствами цифровых приборов являются: малые погрешности измерения (0,1 ÷ 0, 001 %) в широком диапазоне измеряемых сигналов; высокое быстродействие (до 500 измерений /с); выдача результатов измерений в цифровом виде; возможность документальной регистрации измерительной информации с помощью цифропечатающих устройств и ввода ее в ЭВМ для последующей обработки.

К недостаткам следует отнести: сложность схем и конструкции, высокую стоимость, меньшую (по сравнению с аналоговыми приборами) надежность. Эти недостатки можно считать временными, поскольку в настоящее время они быстро устраняются в связи с развитием микроэлектронной элементной базы.

 

Вопросы для самопроверки

1.В какихизмерительных механизмах угол отклонения подвижной части прямо пропорционален измеряемому току?

2. Какую мощность приемников измеряют с помощью ваттметров на основе электродинамического или ферродинамического измерительного механизма?

3. Для чего предназначена клемма мультиметра, обозначенная буквами <<pF>>?

4..Для чего предназначены клеммы мультиметра, обозначенные буквами <<V, A, +W, -kW>>?

5.Какую шкалу мультиметра следует использовать для измерения сопротивления в омах, а какую - в килоомах?

6. На базе каких механизмов используют измерительные приборы в качестве однофазных и трехфазных счетчиков энергии переменного тока?

7. Благодаря каким эксплуатационным качествам щитовые электромагнитные амперметры и вольтметры переменного тока широко применяются на практике?

8. Перечислите недостатки механизмов электромагнитной системы.

9. Как регистрируется результат измерения у цифровых измерительных приборов?

 

Задание № 1

Для внеаудиторной работы

А. Прочтите главу пособия 1. Основные понятия измерений.

Составьте краткий конспект: Классификация электроизмерительных приборов.

Б. Вставьте пропущенные слова:

1. Чувствительность прибора — отношение приращения перемещения указателя прибора к приращению … величины.

2. Величина, обратная чувствительности называется … … прибора. Она равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно …шкалы.

В. Прочтите главу 3 «Электромеханические приборы» пункты 3.1 и 3.2. пособия.

 

Задание № 1

для аудиторной работы

А. Прочтите главу 2 пособия Погрешности измерений.

Б. Проанализируйте примеры 2.1-2.3 и объясните причины требований, по которым выбираются названные измерительные приборы.

В. Прочтите пункт 3.3. главы 3«Электромеханические приборы». пособия.

Г. Разработайте кластер «Виды измерительных механизмов».

 

Задание № 2

для внеаудиторной работы

А.Составьте краткий конспект главы 3 пособия «Электромеханические приборы»: Виды измерительных механизмов.

Б.Разработайте кластер «Электромеханические приборы».

В. Вставьте пропущенные слова:

1. Магнитоэлектрический прибор имеет … шкалу.

2. Из-за большой чувствительности магнитоэлектрический механизм отличается … собственным потреблением энергии.

3.С помощью ваттметров на основе электродинамического или ферродинамического измерительного механизма измеряют … мощность приемников.

4.Измерительные приборы на базе индукционных механизмов используют в качестве однофазных и трехфазных … энергии переменного тока.

5.Приборы электродинамической системы из-за сложности изготовления ….

6.Приборы электромагнитной системы по конструкции просты, дешевы, весьма устойчивы благодаря этим эксплуатационным качествам щитовые электромагнитные и переменного тока широко применяются на практике.

7.Недостатком механизмов электромагнитной системы является зависимость показаний от внешних … и некоторая … шкалы, особенно в ее начальной части.

8. Магнитоэлектрические механизмы весьма …, так как их основное магнитное поле возбуждается магнитом, а не измеряемым током.

9. По этой причине для высокочувствительных нулевых приборов (гальванометров) обычно применяют …измерительные механизмы.

 

Задание № 2

Для аудиторной работы

А. Составьте краткий конспект главы 3 пособия. «Измерение электрических величин.»

Б.Разработайте кластеры «Измерение электрических величин в пожарном деле»,

или «Электроизмерительные приборы, применяемые в пожарном деле».

В. Сопоставьте схемы, представленные на рисунках

3. 10, 3.13 и найдите различия. Объясните причины этих различий.

 

 

Задание № 3

Для внеаудиторной работы

 

А. Составьте краткий конспект: «Мультиметры»

Б. Подготовьтесь к проведению ЛПР

Рассмотрите изображение лицевой панели мультиметра Ц4353 и данные с задней панели прибора и ответьте письменно на вопросы.

А. Для чего используется зажим, обозначенный <<*>>?

Б.Для чего предназначена клемма, обозначенная буквами <<pF>>?

В.Для чего предназначены клеммы, обозначенные буквами <<V, A, +W, -kW>>?

Г.Какую шкалу следует использовать для измерения сопротивления в омах, а какую - в килоомах?

Д.Определите следующие паспортные характеристики мультиметра Ц4353:

· диапазоны измерения напряжения постоянного и переменного токов,

· диапазоны измерения постоянного и переменного токов,

· диапазон измерения сопротивления резисторов,

· диапазон измерения емкости конденсаторов.

 

 

Приложение

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами элек­троники, - М.: Мастерство, 2001.

2.Тартаковский Д.Ф. Метрология, стандартизация и технические средства измерений /Д.Ф. Тартаковский, А.С. Ястребов. –М.: Высш. шк., 2002.

3.Хрусталева З.А., Парфенов С.В. Электрические и электронные измерения в задачах, вопросах, упражнениях. Москва, Издательский центр «Академия», 2009.

4.Чекалин Н.А. Руководство по проведению лабораторных работ по об­щей электротехнике. - М., 1983.