40. Licznik energii czynnej, budowa, właściwości.

Licznik składa się z: przetwornika analogowego mocy, w skład którego wchodzą modulator amplitudy i modulator sterowności impulsowości, FDP (filtr dolno przepustowy) i U/F - przetwornika napięcia w częstotliwość.

42. Na czym polega przetwarzanie analogowo - cyfrowe sygnału. Co to jest próbkowanie i kwantowanie sygnału.

Przetwornik a/c przetwarza sygnał analogowy (informację analogową) o mierzonym napięciu na informację dyskretną przedstawioną w kodzie dwójkowym lub dwójkowo - dziesiętnym. Odbywa się to poprzez próbkowanie w czasie lub kwantowanie.

Próbkowanie - polega na pobraniu w określonych chwilach czasowych wartości chwilowych przebiegu (najczęściej napięcia).

Kwantowanie - Przypisanie wartości chwilowej przebiegu danej liczby w postaci kodu dwójkowego lub dwójkowo - dziesiętnego. (może być równomierne lub wagowe).

43. Budowa i właściwości częstościomierzy i czasomierzy cyfrowych.

Pomiar częstotliwości polega na zliczaniu okresów sygnału w ściśle określonym czasie otwarcia bramki. Jest to najprostszy układ częstościomierza cyfrowego częstotliwość mierzona określana jest wzorem:

f_x = N / T_b

gdzie: N - wskazanie z licznika

T_b - czas otwarcia bramki

Układ formujący (wzmacniacz wej. i ogranicznik amplitudy) - przetwarza napięcie badane o częstotliwości f_x i dowolnej amplitudzie, na napięcie prostokątne o takiej samej częstotliwości f_x. i stałej amplitudzie niezależnej od amplitudy wej.

Generator częstotliwości wzorcowej - najczęściej kwarcowy, bardzo dużej stbilności i dokładnie znanej częstotliwości sygnału wej.

Dekadowy dzielnik częstotliwości - odmierza czas otwarcia bramki T_b.

Bramka - umożliwia dostęp prostokątnych impulsów o częstotliwości f_x. Do wej. dzielnika dziesiętnego i zliczanie ich w czasie

Układ pamięci - zapamiętuje zawartość licznika i umożliwia wyświetlenie jej na wyświetlaczu cyfrowym.

Zliczanie impulsów odbywa się cyklicznie tj. po zakończeniu bieżącego cyklu zliczania wynik zostaje zapisany do pamięci i jest wyświetlany, a licznik automatycznie rozpoczyna kolejny cykl zliczania.

Dokładność pomiaru jest ograniczona błędami zliczania.

niepewność bezwzględna

Δ_{fz gr} = +/- 1 / T_b

niepewność względna

Δ_{fz gr} = +/- 1 / N

Pomiar czasu - początek zliczania wyznaczony jest przez początek mierzonego przedziału czasu , a koniec zliczania, przez koniec tego przedziału.

44. Budowa i właściwości fazomierzy cyfrowych.

Zasada działania - napięcie sinusoidalne U1(t) i U2(t), którymi jest mierzone przesunięcie fazowe doprowadzane są do wejść fazomierza. Po zamianie ich w fale prostokątne, zróżniczkowaniu i jednostronnym obcięciu otrzymuje się impulsy Uc i Ud przesunięte w czasie o wartość:

t_x = ϕ_x / 360^o * T_x

aby fazomierz wskazywał przesunięcie fazowe ϕ_x (w stopniach), a nie czas t dobiera się częstotliwość wzorcową.

Fazomierze budowane są na określone napięcia.

Przesunięcie fazowe występuje wtedy, gdy są takie same częstotliwości

45 - 47. Budowa i zasada działania woltomierzy cyfrowych.

Zaletami watomierzy cyfrowych w porównaniu z watomierzami analogowymi są: większa dokładność automatyczny wybór zakresu i polaryzacji, możliwość przesyłania wyników na odległość (do komputera) i rejestracji wyników.

Najważniejszym blokiem funkcjonalnym jest przetwornik analogowo cyfrowy (A/C), Parametry tego przetwornika decydują o pożądanych parametrach pozostałych bloków i wpływają w istotny sposób na parametry woltomierza. Trzy pierwsze bloki (dzielnik napięcia, filtr wejściowy oraz wzmacniacz), tworzące układ wejściowy; spełniają taką samą rolę jak w elektronicz­nych woltomierzach analogowych. Wynik pomiaru jest wyświetlany w postaci cyfrowej na wskaźniku cyfrowym. O kolejności pracy podzespołów w układu decyduje układ sterowania, zapewniający np. automatyczny wybór zakresu, zapamiętywanie wyniku itp.

Do pomiaru napięcia sinusoidalnego mogą być stosowane zlinearyzowane układy prostownicze, do budowy których wykorzystuje się wzmacniacze operacyjne.

Do pomiaru wartości skutecznej napięcia odkształconego stosuje się przetworniki termoelektryczne lub prostownikowe układy kwadratujące.

48. Budowa i właściwości omomierzy cyfrowych.

Omomierze to mierniki rezystancji. Są najprostszymi miernikami RLC.

Uwyj = Uwe * Rx / R

Błąd omomierzy cyfrowych to ok. 1%.

49. Budowa i właściwości multimetrów cyfrowych.

Multimetr zawiera cyfrowy woltomierz napięcia stałego oraz przetworniki innych wielkości mierzonych na napięcie stałe. Umożliwiają one takie pomiary jak: wartość prądu, napięcia, rezystancji, a nawet częstotliwości, okresu i pojemności i inne. W skład multimetrów cyfrowych wchodzą:

Przetwornik nap. stałego - pojedynczy układ scalony. Zawiera przetwornik A/C.

Układ wej. - zespół przełączników funkcji i zakresu.

Zasad działania - sygnał przetwornika A/C podawany jest na procesor, który obrabia sygnał i liczy wartość skuteczną Uskt. I i średnią Uśr. Część pomiarów może być kierowana do pamięci.

---