Фазометр цифровой средних значений фазы (схема, достоинства, недостатки, время преобразования, погрешности, требования к функциональным узлам схемы)

В ЦФ среднего значения сдвига фаз измеряется не за один период исследуемых напряжений, а за несколько в течение постоянного времени измерения Тц. В схеме прибора ключ К1 открывается на время tx, пропорциональное измеряемому сдвигу фаз φх, а ключ К2-на время Тц. Число импульсов подсчитывается за n промежутков времени tx. Причем n=Тц/Тх =Тц fx, где Тх- период изменения напряжений, сдвиг фаз φх между которыми измеряется. Число импульсов N1, проходящих через ключ К1 за время tx, равное числу импульсов. Число импульсов N2, будет в n раз больше N1: N2= N1*n. Промежуток времени Тц устанавливается от генератора квантующих импульсов делителем частоты ДЦ с коэффициентом К: Тц=К*Т0. Погрешность от квантования возникает дважды: при квантовании каждого из промежутков времени tx квантующими импульсами и при квантовании Тц периодами Тх.

Принцип цифрового измерения RLC-параметров с промежуточным преобразованием во временной интервал (схема, достоинства, недостатки, время преобразования, погрешности, требования к функциональным узлам схемы).

Цифровое измерение параметров R,L,С осуществляется прямым преобразованием их в напряжение, частоту или интервал времени, например, с использованием свойств затухающего процесса. Цифровые измерители R,L,С с преобразо­ванием в Тх и fx имеют менее сложную схему. Разработаны широкодиапазонные цифровые приборы переменного то­ка, при помощи которых можно определять частотные характеристики параметров R,L,С в широком частотном диапазоне. В апериодическом затухающем процессе интервал времени между началом процесса затухания, когда напряжение равно U₀, и моментом, когда напряжение уменьшается до U₁=Uo/e, равен постоянной времени цепи τ. Постоянная времени активно-емкостной цепи равна RC, ак­тивно-индуктивной – L/R. Следовательно, при известном постоянном значении R или С постоянная времени т прямо пропорциональна С или R. Например, в таком цифровом омметре измеряемое сопротивление Rx включается параллельно конденсатору с постоянной и известной емкостью С. В момент начала измерения t₁ конденсатор С, заряженный до напряжения и₀, подключается к сопротивлению Rx, открывается ключ SW и через него начинают поступать на счетчик квантующие импульсы Т_о. Напряжение на конденсаторе снижается, и в момент t₂, когда это напряжение становится равным U_K=Uo/e, срабатывает УС и закрывает ключ SW. Интервал времени между моментами t₂ и t₁ равен постоянной време­ни цепи т = Rx*C. Тогда отсчет счетчика импульсов N_x= τ/То= Rx*C/T_o. Если С известно и постоянно, то показания счетчика можно пред­ставить в омах. При R =const прибор можно использовать для циф­рового измерения С. Структура цифрового измерителя сопротивления и емкости.

Для цифрового измерения емкости применяется также RC- гене­ратор, период колебаний которого Тх=K*R*Cx. Тогда показание циф­рового измерителя емкости Nc_x = Тх/Т_о = R*K*C_X/T_O. Изменяя R, можно менять пределы измерения. Погрешность измерения зависит от предела измерения и колеблется от 0,1 до 10 %. Точность преобразования зависит от точности образцового компонента (Ro или Co), значения порога срабатывания компаратора, а также время срабатывания компаратора и источника образцовых напряжений.