Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


PROPRIETATILE APARATELOR DIGITALE (NUMERICE)

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic



PROPRIETATILE APARATELOR DIGITALE (NUMERICE)

Proprietatile aparatelor digitale:

precizie foarte buna, dependenta de numarul cifrelor afisate (de 10-5 pana la 10-6);



sensibilitate foarte buna, cresterea sensibilitatii fiind posibila datorita rezolutiei aparatului (rezolutia este cea mai mica variatie a marimii de masurat pe care o poate sesiza un aparat de masurat digital si corespunde intervalului dintre doua indicatii successive).

eliminarea erorilor de maurare subiective (datorate citirilor de care operatori)

Principiul de functionare se bazeaza pe transformarea marimii analogice de masurat in semnale digitale, care se prelucreaza cu circuite specifice , rezultatul masurarii fiind afisat in sistem zecimal. Transformarea in semnale digitale se realizeaza cu un convertor analog-digital, care discretizeaza si codifica marimea de masurat. Discretizarea se realizeaza in timp (esantionare) si in nivel (cuantificare). Prin codificare se atribuie o valoare numerica treptei corespunzatoare a marimii de masurat.

Metode de masurare directa (se converteste marimea de masurat direct intr-un numar de impulsuriproportional cu valoarea acesteia ; in acest mod se masoara timpul si frecventa . Masurarea directa a tensiunilor, curentilor, rezistentelor, etc. se face prin convertirea acestora in timp sau in frecventa).

_prin compensare (compensarea marimii de masurat cu o marime de referinta variabila in trepte, generata in interiorul aparatului).

_mixta ( o combinatie intre primele doua metode )

Partile componente ale aparatelor de masurat digitale

Circuitul de intrare_prelucreaza marimea de masurat pentru a se obtine o marime convenabila la intrarea convertorului.

Convertorul analog-digital_transforma marimea analogica de masurat in marime digitala (un tren de impulsuri).

Numaratorul_numara impulsurile in cod binar sau BCD.

Decodorul_transforma rezultatul masurarii din sistem binar in sistem zecimal.

Afisajul_afiseaza rezultatul masurarii sub forma numerica.

Blocul de alimentare_alimenteaza toate blocurile functionale.

Blocul de comanda_ comanda succesiunea automata a operatiilor.

Sistemul binar:

Ex. (36)2 = 1*25 + 0*24+ 0*23 + 1*22 + 0*21 + 0*20 = 100100

Codul BCD sau NBCD

_ se mai numeste si codul 23-22-21-20 Fiecare cifra zecimala de la 0-9, primeste o tetrada de cifre binare corespunzatoare codului BCD.

zecimal________0_______1______2______3_____4_____5______6______7______8______9

BCD    0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001

Ex. 2573= 0010 0101 0111 0011

Celula elementara de numarare= circuitul basculant bistabil care are urmatoarea schema bloc:

Circuitul are 3 intrari:___2 nesimetrice (0 si 1 ) , folosite pentru memorarea starii respective ( un impuls negativ pe intrarea 1, determina bascularea in starea 1 si ramanerea in aceasta stare pana la aplicarea unui impuls pe intrarea 0 ).

___1 simetrica ( C ), folosita pentru numararea impulsurilor ( un impuls negative pe aceasta intrare determina bascularea dintr-o stare in alta).

Iesirile sunt notate Y si Y , dupa cum semnalul este 1 sau 0.

Y Y

0 1

C

Un circuit basculant bistabil are 2 stari stabile si numara un impuls. Pentru numararea mai multor impulsuri, se leaga in cascada (in serie ) mai multe celule de numarare. De ex. 4 celule (circuite) legate in cascada pot numara 24-1 impulsuri, deci 15 impulsuri. La n celule de numarare legate in cascada vom avea 2n-1 impulsuri numarate.

Pentru numararea a 10 impulsuri (necesare afisarii cifrelor de la 0-9 ) avem nevoie de 4 celule binare la care trebuie anulate impulsurile 10÷15, lucru realizat prin legaturi de reactie de la bistabilul 4 la bistabilele 3 si 2. Se creaza, in acest mod, blocuri decadice care se leaga , la randul lor, in cascada pentru a putea numara unitati, zeci, sute, mii, etc. impulsuri.

NUMARATORUL UNIVERSAL

Are urmatoarea schema bloc:

Circuitul de intrare prelucreaza semnalul de masurat, transformandu-l in impulsuri.

Baza de timp este formata din oscilatorul cu cuart si divizorul de frecventa.

Oscilatorul_ furnizeaza un semnal de frecventa fixa.

Divizorul de frecventa imparte in decade successive frecventa semnalului dat de oscilator.



Semnalul obtinut se aplica portii SI determinand durata masurarii.

Circuitul poarta “ SI “primeste semnalul sub forma de impulsuri impreuna cu un semnal de comanda care determina durata masurarii.La iesirea portii se vor regasi impulsurile aplicate la intrare numai pe durata coincidentei celor doua semnale.

Numaratorul numara impulsurile intr-un cod binar.

Decodorul decodifica din binar in zecimal.

Afisajul afiseaza rezultatul masurarii.

Functionarea este comandata de baza de timp.

Utilizari: masurarea directa a timpului (cronometre digitale ) si a frecventei (frecventmetre digitale )

Aparate numerice pentru masurarea frecventei (frecventmetrul numeric)

SCHEMA BLOC

(este aceeasi cu a numaratorului universal)

ELEMENTE COMPONENTE

FUNCTIONAREA

consta in transformarea perioadelor semnalului a carui frecventa se masoara, intr-un numar de impulsuri care se numara intr-un interval de timp prestabilit.

  • oscilatorul cu cuart genereaza un semnal de frecventa fixa;
  • oscilatorul cu cuart si divizorul de frecventa formeaza baza de timp a numaratorului;
  • pentru obtinerea unor semnale de frecvente diferite se foloseste un divizor de frecventa care imparte, prin decade succesive frecventa semnalelor date de oscilatorul cu cuart;
  • circuitul poarta este un circuit    logic de tip 'SI';
  • numaratorul numara impulsurile.
  • semnalul se aplica circuitului de intrare care il transforma in impulsuri avand aceeasi frecventa;
  • aceste impulsuri se aplica pe una din intrarile circuitului poarta;
  • la a doua intrare a portii se aplica semnalul de la divizorul de frecventa care are o durata bine determinata;
  • pe durata cat cele doua semnale coincide, impulsurile trec prin poarta spre numarator;
  • impulsurile de la iesirea portii sunt numarate de numarator in sistem binar sau in sistem binar-zecimal (BCD);
  • decodificatorul transforma rezultatul masurarii in sistem zecimal;
  • rezultatul este afisat numeric dupa ce a fost decodificat

t semnal periodic aplicat circuitului de intrare

t semnal la iesirea circuitului de intrare

t semnal aplicat portii de baza de timp

t semnal aplicat numaratorului


Voltmetru digital cu convertor tensiune-timp

SCHEMA BLOC

FUNCTIONAREA


se bazeaza pe conversia tensiunii continue de masurat intr-un interval de timp proportional cu aceasta, interval de timp ce se masoara direct (ca la cronometre digitale).

  • Ux se aplica la intrarea unui comparator;
  • Ux este comparata cu o tensiune liniar-variabila in timp, de la un generator etalon Ue=k(t-t0)
  • la t=t0 tensiunea etalon Ue=0 si se comanda deschiderea circuitului poarta, prin care trec spre numarator impulsuri de frecventa f0 generate de un oscilator cu cuart
  • la t=tx tensiunea Ue creste liniar in timp si devine egala cu Ux

Ux=Ue=k(tx-t0)

si comparatorul comanda inchiderea circuitului poarta care ramane deschis numai in intervalul tx-t0;

  • Se noteaza cu N nr.de impulsuri ce trec prin poarta spre numarator

N=f0(tx-t0);

  • tx-t0=Ux / k
  • N=(f0 /k)Ux=kUx
  • Impulsurile sunt numarate de numarator, iar rezultatul este decodificat si afisat numeric



Voltmetru digital cu convertor tensiune-frecventa

SCHEMA BLOC

ELEMENTE COMPONENTE

  • circuitul integrator asigura incarcarea unui condensator sub curent constant ;
  • generatorul baza de timp determina durata T a masurarii;
  • iesirea integratorului este legata la intrarea unui comparator care compara tensiunea de la iesirea integratorului cu o tensiune de referinta U0;
  • impulsurile sunt aplicate la intrarea numaratorului;
  • rezultatul este decodificat si afisat numeric.

FUNCTIONAREA

se bazeaza pe transformarea tensiunii de masurat intr-o serie de impulsuri a caror frecventa este proportionala cu tensiunea Ux.

  • Tensiunea de la iesirea integratorului creste liniar in timp si este proportionala cu tensiunea aplicata la intrarea sa: U2=kU1t;
  • Daca integrarea dureaza un interval de timp T, atunci: U2=kU1T=kU1;
  • Ux se aplica la intrarea integratorului care, dupa un interval de timp ar trebui sa dea la iesire o tensiune U2=kUxT=kUx;
  • cand tensiunea de la iesirea integratorului devine egala cu tensiunea de referinta U0 (constanta), atunci comparatorul genereaza un impuls care comanda aducerea la zero a integratorului;
  • tensiunea de la iesirea integratorului va creste din nou pana la valoarea tensiunii de referinta, dupa care integratorul este adus din nou la zero si fenomenul se repeta pe toata durata T a unei masurari;
  • la iesirea integratorului se obtine o tensiune de forma dintilor de fierastrau;

la iesirea comparatorului se obtine un numar N de impulsuri, proportional cu tensiunea de masurat Ux:    N=T / T0 unde T0=perioada dintilor de fierastrau;;

din asemanarea triunghiurilor dreptunghice U2 si U0, respectiv T si T0 rezulta:

N=T/T0= U2/U0

N=kUx /U0= KUx , deci N este proportional cu Ux

Voltmetru digital cu convertor analog-digital cu compensare, cu tensiune crescatoare in trepte

SCHEMA BLOC

ELEMENTE COMPONENTE

  • convertorul analog-digital contine un comparator, un circuit poarta si un convertor digital-analog;
  • comparatorul compara tensiunea de masurat cu tensiunea de referinta variabila in trepte, generata de convertorul digital-analog
  • numaratorul numara impulsurile primite si comanda convertorul digital -analog;
  • rezultatul este decodificat si afisat numeric.

FUNCTIONAREA


se bazeaza pe compararea tensiunii de masurat cu o tensiune de referinta variabila, generata in interiorul aparatului de masurat digital de un convertor digital-analog.

  • convertorul primeste de la un bloc numeric o serie de impulsuri si produce la iesire o tensiune ce variaza in functie de nr. impulsurilor primite;
  • tensiunea generata de convertorul digital-analog poate sa varieze in trepte sau prin aproximatii succesive;
  • circuitele bistabile ale numaratorului sunt in starea zero astfel incat U de referinta este zero (starea initiala)
  • cand Ux<Uref circuitul comparator deschide poarta, prin care incep sa treaca spre numarator impulsurile de la generatorul de tact;
  • cat timp Ux > Uref comparatorul mentine deschiderea circuitului poarta prin care trec impulsurile de la generatorul de tact spre numarator;
  • cand tensiunea de referinta egaleaza tensiunea de masurat, comparatorul comanda inchiderea circuitului poarta;
  • cat timp poarta a fost deschisa, au trecut spre numarator impulsuri care au fost numarate;
  • numaratorul a comandat si convertorul digital-analog astfel incat valoarea tensiunii de referinta depinde de nr. impulsurilor care au trecut prin poarta;
  • rezultatul numararii indica valoarea tensiunii de referinta si pe cea a tensiunii de masurat;
  • fiecarui impuls ii corespunde o treapta elementara de variatie a tensiunii de referinta, iar rezultatul numararii, decodificat, poate fi afisat numeric direct in V.

Multimetrul digital

Multimetrul digital - masoara marimi electrice: U, I, R.

Principiul de functionare

  • are la baza un voltmetru digital de c.c. cu diferite circuite auxiliare;
  • pentru masurarea tensiunilor alternative semnalul de masurat este transformat intr-un semnal continuu cu circuite de detectie;
  • pentru masurarea intensitatilor, curentul de masurat trece prin rezistente de precizie si se masoara caderea de tensiune la bornele acestor rezistente;
  • pentru masurarea rezistentelor, se trece prin ele c.c. de precizie si se masoara tensiunea la bornele lor.





Politica de confidentialitate



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2806
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2023 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site