Voltmetre Digitale

Principiul de functionare al aparatelor de măsurat digitale constă în transformarea

mărimii de măsurat, de obicei analogice, în semnale digitale, care se prelucrează cu circuite

specifice, si afisarea rezultatului sub formă numerică.

Transformarea mărimilor analogice, cu variatie continuă, în semnale digitale se

realizează cu ajutorul convertoarelor analog-digitale. Acestea sunt circuite care discreditează

si codifică mărimea de măsurat.

METODE DE MĂSURARE

Diferitele tipuri de aparate de măsurat numerice diferă, în esentă, prin tipul de

convertor analognumeric CAN utilizat. De aceea si metodele de măsurare sunt diferite în

functie de CAN folosit în constructia aparatului de măsurat numeric.

Cele mai întâlnite variante de CAN sunt:

– cu comparare;

– cu tensiunea de comparat: – cu trepte egale;

– cu trepte inegale;

– cu urmărire;

– cu aproximare succesiva;

– cu conversie tensiune – timp: – cu integrarea tensiunii de referintă;

– cu dubla integrare;

– cu conversie tensiune-frecventa;

– cu modulatie D a impulsurilor;

– combinatii ale celor de mai sus.

Functionarea si constructia aparatelor de măsurat digitale se bazează pe trei metode de

măsurare:

Măsurarea directă constă în convertirea mărimii de măsurat direct într-un număr

de impulsuri proportional cu valoarea sa, care prin codare este evaluată numeric si afisată.

Măsurarea directă se foloseste pentru măsurarea numerică a timpului si frecventei, care prin

natura lor se pretează măsurării numerice. Măsurarea directă a altor mărimi analogice

(tensiune, intensitatea curentului, rezistenta electrică, temperatură etc.) se face transformând

(convertind) aceste mărimi în timp sau frecventă.

Măsurarea prin compensare constă în compararea mărimii de măsurat cu o

mărime de referintă de aceeasi natură, variabilă în trepte sau prin aproximatii succesive.

Mărimea de referintă este generată în interiorul aparatului de măsurat numeric, de un

convertor digital-analogic, care înregistrează totodată valoarea mărimii generate. Când

mărimea de referintă devine egală cu mărimea de măsurat, valoarea ei se indică numeric.

Măsurarea mixtă reprezintă o combinatie între măsurarea prin compensare si cea

directă, care asigură o viteză de măsurare mare si în acelasi timp o sensibilitate si o precizie

ridicată.

PĂRłILE COMPONENTE ALE

VOLTMETRELOR DIGITALE

2

Desi sunt de o mare diversitate, aparatele de măsurat digitale sunt alcătuite dintr-o

serie de blocuri functionale comune, conectate între ele după o schemă bloc ca cea

reprezentată in (fig 1).

Fig 1. Schema bloc a aparatelor de măsurat

Principalele blocuri functionale sunt: CI – Circuitul de Intrare; CAN – Convertor

Analog- Digital; N – Numărătorul; D – Decodorul; A – Dispozitivul de Afisare; BC – Blocul

de Comandă; BA – Blocul de Alimentare.

- Circuitul de intrare prelucrează mărimea de măsurat pentru a obtine o mărime

convenabilă la intrarea convertorului. El poate fi un amplificator când mărimea de măsurat

este prea mică, un atenuator când marimea de măsurat este prea mare, un redresor când

mărimea de măsurat este alternativă si la intrarea convertorului se cere un semnal continuu

etc. În acelasi timp, circuitul de intrare asigură impedanta de intrare necesară la intrarea

aparatului de măsurat numeric.

- Convertorul analog-numeric transformă mărimile de măsurat analogice în

mărimi digitale.

- Numărătorul numără impulsurile de la iesirea convertorului, în sistem de

numeratie binar sau binar-zecimal.

- Decodorul transformă rezultatul măsurării din sistemul binar în cel zecimal.

- Dispozitivul de afisare, după cum arată si numele său, afisează sub formă

numerică rezultatele măsurării.

- Blocul de comandă asigură comanda automată a operatiilor.

- Blocul de alimentare alimentează toate celelalte blocuri functionale.

În continuare va fi prezentată functionarea unor blocuri specifice aparatelor de măsură

numerice.