В останні роки все більше застосовують цифрові електровимірювальні прилади. Ці прилади вимірюють значення величини, що безперервно зміню-

ється, в окремі (дискретні) моменти часу та представляють отриманий результат у цифровій формі.

Класифікація ЦВП

ЦВП класифікують

а) за видом вимірюваних величин:

- вольтметри й амперметри постійного і змінного струму (напруги);

- омметри і мости постійного і змінного струму;

- комбіновані прилади;

- вимірювачі частоти, інтервалів часу і фазового зсуву;

-спеціалізовані ЦВП;

б) за видом вхідних фізичних величин:

- постійного і змінного струму (напруги);

- параметрів електричних ланцюгів (L, R, С);

- часових параметрів;

в) за способом перетворення вхідного сигналу:

- прямого перетворення (відсутній зв'язок виходу з входом);

-урівноважує перетворення (охоплено ланцюгом зворотного зв'язку);

г) за видом вихідного дискретного сигналу

- прилади з формою подання двійкової інформації;

- прилади з десятковою формою подання інформації;

- прилади з двійково-десятковою формою подання інформації.

ЦВП містять вбудовані електронні схеми (зазвичай мікропроцесори), що дозволяють підключати додаткові пристрої.

Деякі прилади містять різні діагностичні пристрої, що зменшує час усунення відмов.

Більшість сучасних стендових приладів мають внутрішні пристосування для калібрування.

Калібрування здійснюється з пульта приладу, а значення параметрів зберігаються в довготривалій пам'яті. У наступні відліки вносяться поправки з урахуванням цих параметрів.

Багато ЦВП забезпечені шиною інтерфейсу і завдяки цьому можуть працювати як частини великих вимірювальних систем.

У цифровому приладі вимірювана величина X подається на вхідний пристрій, що призначений для виділення перешкод і масштабного перетворення.

Аналого-цифровий перетворювач перетворює величину X в код N, який подається на цифровий відліковий пристрій, де відображається у вигляді ряду цифр.

Цифрові коди можуть переправлятися і на зовнішній пристрій, наприклад комп'ютер, для подальшої обробки або зберігання. Керує роботою ЦВП пристрій управління шляхом створення і подання певної послідовності командних сигналів у всі функціональні вузли приладу.

Технічні характеристики ЦВП:

а) межі вимірювання;

б) ціна поділки;

в) вхідний опір;

г) швидкодія;

д) точність;

е) завадостійкість;

ж) надійність.

Структурна схема цифрового вольтметра з проміжним перетворенням у часовий інтервал подана на рис. 9.6.

Примітка. Генератор КН - генератор компенсуючої напруги; генератор ІЗЧ -генератор імпульсної звукової частоти.

Вимірювана змінна напруга подається на вхід перетворювача, а при вимірюванні постійної напруги - безпосередньо на вхід компаратора.

Імпульсом із пристрою керування запускається генератор компенсуючої напруги, з виходу якого пікоподібна напруга надходить на другий вхід компаратора.

Імпульс запуску одночасно визначає передній фронт прямокутного імпульсу на виході пристрою, що порівнює, тобто відкриває електронний ключ, який пропускає імпульси на лічильник.

Коли зростаюча пікоподібна напруга досягає величини, рівної вимірюваній напрузі, спрацьовує компаратор, унаслідок чого дія прямокутного імпульсу на його виході закінчується і електронний ключ замикається.

Покази цифрового вольтметра періодично повторюються і, для його скидання, в кінці кожного періоду з пристрою керування на лічильник надходять імпульси скидання, у такий спосіб його встановлюють у нульове положення. Вимірювану напругу визначають за формулою:

кількість імпульсів, що надійшли на електронний лічильник;

Т - період проходження імпульсів зразкової частоти;

к - коефіцієнт, що характеризує швидкість наростання пилкоподібної напруги.

Тимчасові діаграми, що пояснюють роботу цифрового вольтметра, наведено на рис. 9.7.

Це матеріал з підручника "Електротехніка та основи електроніки" Гуржій 2020