1tom232

-466

9. METROLOGIA

Stałość (stabilność) czasową rozumie się jako oczekiwane zmiany wyrażone w n_r0c tach w czasie, np. zmiany wskazania zerowego. Dla przyrządów elektronicznych¹¹' przyjęte znormalizowane odstępy czasu: krótkookresowe — 1, 5, 15 minut; średn-^ okresowe — 1,3,7 godzin; długookresowe — 1,3,6,12 miesięcy. Niestałość jest podawan"' dla czasu ze znormalizowanego szeregu.

Dodatkowe błędy wskazania przyrządu cyfrowego mogą powstać na skutek działam zakłóceń wchodzących na wejście pomiarowe przyrządu. Wyróżnia się dwie składowi napięć zakłócających: szeregowe i wspólne (współbieżne, równoległe).

Przez zakłócenia szeregowe rozumie się napięcia zmienne działające szeregowo z napięciem mierzonym stałym. Odporność przyrządu na zakłócenia charakteryzuje sie współczynnikiem tłumienia zakłóceń określanym jako stosunek wskazania dla mierzonego napięcia stałego do wskazania spowodowanego tylko zakłóceniem o amplitudzie równej temu mierzonemu napięciu stałemu. Współczynnik tłumienia zakłóceń podaje się w skali logarytmicznej (w dB).*

Są dwa sposoby tłumienia zakłóceń szeregowych: specjalnie instalowane filtry dolnoprzepustowe i wybór odpowiedniej metody pomiaru (uśredniającej napięcie mierzone). Do tłumienia zakłóceń (pulsacji) sieciowych (najczęściej występującej składowej zakłóceń) jest zwykle wykorzystywana integracyjna metoda pomiaru. Dobierając czas całkowania napięcia mierzonego równy okresowi napięcia sieci osiąga się tłumienie zakłóceń nie mniejsze niż 40 dB.

Przez zakłócenie wspólne rozumie sic napięcie, pod którym występują oba zaciski pomiarowe (HI i LO) przyrządu w stosunku do ziemi. Współczynnik tłumienia składowej wspólnej (zakłóceń) jest stosunkiem wskazania przyrządu dla danego stałego napięcia mierzonego do wskazania dla napięcia wspólnego o amplitudzie równej temu stałemu napięciu mierzonemu. Składowa wspólna zakłóceń może być napięciem stałym lub zmiennym.

Wpływ składowej wspólnej ogranicza zarówno konstruktor przyrządu wykonując odpowiednio obwmdy wzmacniaczy wejściowych i separację dielektryczną, jak i użytkownik przyrządu łącząc odpowiednio zacisk ekranu dla danego obiektu mierzonego.

Tłumienie składowej wspólnej zakłóceń dla dobrych przyrządów cyfrowych jest nie mniejsze niż 140 dB.

Wskazanie z błędem w granicach dopuszczalnych otrzymuje się po czasie odpowiedzi (rys. 9.5), charakterystycznym dla danej konstrukcji przyrządu. Czas odpowiedzi powinien być rozumiany jako maksymalny czas potrzebny na czynności wymienione na rys. 9.5. W niektórych przypadkach czas ten może być krótszy, gdyż pewne składniki mogą byc pomijane. Maksymalna częstotliwość powtarzania pomiaru cyfrowego musi być mniejsza niż wynikałoby z odwrotności czasu odpowiedzi.

Czas pomiaru

Start	t
Czas ustalania na wejściu	•s 3! Ś3 ll ^3 a s	Czas identyfikacji biegunowości	Czas dobierania zakresu	Czas przetwarzania cyfrowego	a o-3.g s.it S; 3:	3 £ £ ^ ■C3 O

Czas odpowiedzi

Rys. 9.5. Sekwencja działań przyrządu cyfrowego składająca się na przetwarzanie analogowo-cyfrowe

V*

* Wyrażony w decybelach jest równy 20 log —, przy czvm U₂, U,

wielkości, których stosunek się

obli®³-

Badania i wymagania dla woltomierzy cyfrowych zawiera norma PN-74/T-06506, cnosób sprawdzania woltomierzy jest zawarty w Instrukcji 5,911/1 (Dz. N. i M. nr 27, 1975)- zaś multimetrów — w Instrukcji 5,912/1 (Dz. N. i M. nr 28, 1977).

9 5.4. Interfejsy przyrządów cyfrowych

Przyrządy cyfrowe są wyposażane w elektryczne wyjścia sygnałowe, dzięki którym mogą bvć użyte w systemie automatycznego rejestrowania i cyfrowej analizy danych pomiarowych albo też w systemie pełnej automatyzacji pomiarów czy badań doświadczalnych. To elektryczne wyjście sygnałowe, na które fizycznie składa się określone gniazdo wielokon-taktowe, sygnały elektryczne o zdefiniowanej charakterystyce oraz reguły komunikacji, jest właściwym danemu przyrządowa interfejsem. Na zasadach określonego interfejsu może się zrealizować sprzężenie przyrządu z zewnętrznym systemem cyfrowym. Są dwa poziomy organizacji interfejsu: poziom niższy dla nicprogramowanych przyrządów i poziom wyższy dla programowanych (mikroprocesorowych). Na poziomic wyższym interfejs jest

programowany.

Interfejs nieprogramowanych przyrządów jest specyfikowany indywidualnie w dokumentacji danego przyrządu. Organizacja tego interfejsu jest podana w normie PN-76/T-06533. Jest to interfejs równoległy, tzn. że każdy sygnał o wyspecjalizowanej funkcji ma własną linię przewodową, a sygnały mogą być przesyłane równocześnie. Układ tych linii tworzy magistralę interfejsu. Wyróżnione są linie sygnałów danych (informacyjnych) oraz sygnałów sterowania i kontroli. Liniami danych są przenoszone wyniki pomiarów z zasady w kodzie BCD 8421, w którym kolejne cyfry liczby dziesiętnej są przedstawione w kodzie binarnym naturalnym (9.9).

W_x = LSD [10^iv~¹ (2³a₃ + 2²a₂ +2^la₁ + 2%) + 10^v "²(2³a₃ + 2²a₂ + 2'a, + 2°a₀) +... ...+ 10°(2³«3+2²a₂ + 2'et₁ +2°a₀)]    (9.9)

W_x = LSB(2*

_! +2^{A 2}Ujy_2-f...-{—2¹n₁ -t- 2^#q)

(9.10)

Do przesłania danej o rozdzielczości N cyfr w tym interfejsie potrzebne jest 4N linii. W przetwornikach analogowo-cyfrowych jest stosowany częściej niż dziesiętny kod binarny (naturalny) (9.10), który jest bardziej efektywny, tzn. przy danej rozdzielczości przyrządu cyfrowego potrzebnych jest 10 Ig2«3 razy mniej linii danych. W zapisie (9.9) i (9.10) danej o wartości W_x i rozdzielczości N cyfr, współczynniki a, są cyframi systemu binarnego o u-artości 0 lub 1, występującymi w zapisie binarnym na i-tej pozycji danej liczby binarnej. Znak liczby W_x jest podawany osobnym bitem na pozycji najbardziej baczącej: w kodzie BCD plus oznaczany jest przez 1, minus — 0. W kodzie binarnym naturalnym (w zapisie: znak-moduł) przyjęto oznaczenie przeciwne. Poziom sygnałów elektrycznych odpowiada wartościom monolitycznych układów scalonych: 0 = niski Potencjał sg 0,8 V, zaś 1 = wysoki potencjał = 2-5,5 V w standardzie TTL.

Praktyczne wykorzystanie elektrycznego wyjścia sygnałowego nicprogramowanych PRyrządów pomiarowych polega na łączeniu ich z programowanym systemem cyfrowym j ^I?-^v ożyciu wyspecjalizowanej karty wejść-wyjść cyfrowych lub samodzielnego modułu _te ^erlejsu programowanego, np. IEĆ 625 przeznaczonego do takich przyrządów. Moduły Poznaczone; do mikrokomputerów typu PC są dostępne handlowo.

'ustal P^rzy^r7-ądach cyfrowych programowanych jest instalowana lub może być za-aiowana karta interfejsu (rys. 9.2), za pomocą której realizuje się sprzężenie wewnętrz-wiły ®'^strali cyfrowej przyrządu z odpowiednią kartą tego interfejsu, zainstalowaną np. ^sPrz' -^mputerze typu PC lub innym systemie cyfrowym, z. którym przyrząd ma być ^v,-anv^gn'^ety' Typowym interfejsem o międzynarodowym standardzie (europejskim) stoso-"Pkrot ^tc§° ^cc*^u J^cst ^terfejs IEĆ 625. Karta interfejsu instalowana po stronie “komputera musi odpowiadać wymaganiom tego komputera. pu_te ^a P°mocą interfejsu IEC 625 można łączyć w gwiazdę w stosunku do mikrokom-a<]_rcs^a 9° 15 przyrządów (lub urządzeń). Dany przyrząd ma w komputerze właściwy mu łączenia są wykonywane za pomocą sznurów' (kabli) zakończonych wty-