Číslicové měřící přístroje

Prezentace na téma: "Číslicové měřící přístroje"— Transkript prezentace:

1 Číslicové měřící přístroje
Převodníky jiných veličin na napětí

2 Převodníky proudu na napětí
Pracují na principu Ohmova zákona – měření úbytku napětí na odporovém normálu Typické uspořádání svorek Číslicové multimetry mají dvě skupiny rozsahů malé rozsahy – několik rozsahů od A do max. 400mA velký rozsah 10A (20A) Proti přetížení (nadproudu) se malé rozsahy vždy jistí pojistkou s přibližně dvojnásobkem maximálního malého rozsahu U levných multimetrů není velký rozsah jištěn ! ! !  možnost zničení přístroje tepelnými ztrátami na měřícím rezistoru – „kusu odporového drátu “

3 Měření velkých proudů Pro měření velkých proudů se běžně používají kleštiny = klešťové ampérmetry – pracujícími na principu: měřících transformátorů proudu – měří pouze střídavé proudy průmyslových kmitočtů Hallovy sondou – měří AC i DC proudy – do 25kHz Maximální rozsahy dosahují stovek A až jednotek kA Kleštiny měří pouze větší proudy v řádu nejméně stovek mA ! Kleštinami mohou být vybaveny i laboratorní přístroje Kleštinami se obvykle měří i větší proudy u wattmetrů Kleštinami lze měřit proudy pouze v oddělených vodičích ! v případě kabelu by byl měřen rozdíl proudů, který je však v bezporuchovém stavu nulový ! ! !

4 Převodníky pro měření odporů
Pracují na principu Ohmova zákona – měření úbytku napětí na odporovém normálu napájeném ze zdroje proudu Nejjednodušší řešení vychází z invertujícího zapojení operačního zesilovače, kde zdroj napětí a vstupní rezistor RN vytváří zdroj proudu

5 Převodníky pro měření malých odporů
Měření malých odporů je výrazně ovlivněné odpory připojovacích vodičů r1 a r2, kterými protéká relativně velký měřící proud Tento problém odstraní tvz. čtyřbodové připojení – kdy je A/D převodník připojený samostatnými přívody (s odpory r2 a r4) jejichž odpor (úbytky na nich) lze pro malý proud A/D převodníku zanedbat

6 Obvody pro měření velkých odporů
Používají aktivní integrátor = nabíjení kondenzátoru proudem I=UN/RX Měření odporu je převedeno na měření času – dosažení Ur

7 Převodníky proměření kapacit
Nejjednodušší přístroje používají převodník kapacita  čas na principu funkčního generátoru – periodickém nabíjení a vybíjení kondenzátoru zdrojem proudu tvořeným odporem RN a výstupem komparátoru OZ2 Doba trvání pulzu (TX) = nabití kondenzátoru na opačnou polaritu je úměrná kapacitě kondenzátoru

8 Číslicové RLC měřiče Převodník impedance (admitance) na fázor napětí, převodníky ZU (YU) – převodník tvoří dva obvody: Vlastní převodník Z  U ( Y  U ) Převodník ZU měří indukčnost (sériové náhradní schéma) Proud I1= Ur / RN na zpětné vazbě vytvoří napětí U2= ZX.I2 , které má dvě složky: reálnou RX.I2 imaginární LX.I2 Hodnoty složek jsou určeny vektorvoltmetrem Převodník YU měří kapacitu (paralelního náhradní schéma)

9 Vektorvoltmetr – měří reálnou a imaginární složku U
Základ tvoří řízený usměrňovač (přepínač) řízený vstupním napětím generátoru s volbou fázového posunu 0° nebo 90° Na výstupu dolní propusti je stejnosměrná složka, která je: v poloze přepínače 0° se měří reálná složka Ure= R.I v poloze přepínače 90° se měří imaginární složka Uim= X.I

10 Průběhy napětí převodníku Z  U :
Ur - vstupní napětí generátoru UX – fázově posunuté napětí na zpětné vazbě OZ UT0 – výstup tvarovače = řízení usměrňovače pro měření RX U0 – výstupní napětí pro RX UT90 – výstup tvarovače = řízení usměrňovače pro měření LX U90 – výstupní napětí pro LX