Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie				Zespół nr F 1.Brzegowy Artur 2.Bogdał Bogdan 3.Bolon Andrzej
LABORATORIUM METROLOGII
EAiE		1997/98		Rok II A	Elektrotechnika			Grupa 1A
Przetworniki A/C I C/A - budowa i zastosowanie							Nr ćwiczenia: 8
Data wykonania : 27.02.1998			Data zaliczenia :			Ocena :

Opracowanie

1.Obserwacja i badanie działania toru przetwarzania A/C - C/A zbudowanego w oparciu o przetwornik A/C bezpośredniego porównania i przetwornik A/C z sumowaniem prądów.

Przetworniki tego typu cechują się krótkim czasem przetwarzania (czas odpowiedzi poniżej 1 ns), pomiar odbywa się w jednym cyklu (takcie).

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów wyznaczamy charakterystykę przetwornika

D numer kolejnej diody

Na podstawie wykresu zauważamy następujące błędy przetwornika:

1. Błąd komutacji - odchylenie punktu komutacji od prostej odniesienia, gdy wielkość wejściowa jest zmieniana stale w jednym kierunku

2. Strefa martwa (D) - występuje na skutek niemonotoniczności charakterystyki wzorca (przetwornika C/A). Występuje najczęściej w przetwornikach A/C z kompensacją wagową, gdy błąd bezwzględny sumy składników wzorca przekracza dla niektórych stanów wartość jednego kwantu (praktycznie nie występuje).

3. Histereza (H) - spowodowana jest różnicą w położeniach odpowiadających sobie parami punktów komutacji, z których jeden występuje, gdy wielkość przetwarzana wzrasta, a drugi - gdy wielkość ta maleje.

H=(H₁+...+H_n) / n

H=(0,192+0,174+0,172+0,154+0,182+0,139+0,170+0,146+0,194+0,163)/10 = 0,1686 V

4. Błąd nieliniowości

2.Obserwacja przebiegów w wybranych punktach kompensacyjnego przetwornika A/C równomiernego i wagowego.

Napięcie odniesienia zmienia się w taktach (całość, połowa, brak), pomiar daje długie czasy dochodzenia dla małych napięć wejściowych - dla dużych napięć wyniki przetwarzania otrzymujemy szybciej niż w przetworniku A/C z kompensacja równomierną.

3. Obserwacja przebiegów w wybranych punktach przetwornika A/C z podwójnym całkowaniem.

Cykl pomiaru (całkowania) składa się z dwóch faz. W pierwszej fazie (trwającej przez określony czas t₁) napięcie mierzone U_x jest całkowane przez układ integratora - wówczas kondensator ładuje się x szybkością proporcjonalna do wartości mierzonego napięcia U_x. Napięcie na wyjściu jest równe:

,

W drugiej fazie kondensator jest rozładowywany (ze stałą szybkością) napięciem wzorcowym o biegunowości przeciwnej niż napięcie mierzone. Czas t_x (rozładowania kondensatora) jest proporcjonalny do wartości mierzonego napięcia. Proces ten opisuje równanie:

Czas całkowania t₁ jest wyznaczany przez generator częstotliwości wzorcowej, licznik impulsów i układ sterujący.

Ponieważ
to mierząc w sposób cyfrowy czas rozładowywania kondensatora można określić wartość średnią napięcia mierzonego:

Błąd pomiaru napięcia tą metoda zależy przede wszystkim od stabilności napięcia wzorcowego. Ponadto o błędzie woltomierza z podwójnym całkowaniem decyduje stabilność parametrów integratora, zdolność rozdzielcza komparatora oraz stabilność parametrów przełączników analogowych. Błędy pochodzące od wszystkich wymienionych przyczyn mają charakter przypadkowy i są od siebie niezależne. Przeciętne wartości składowej analogowej błędu wskazań woltomierzy z podwójnym całkowaniem zawierają się w granicach od 0,02% do 0,05%.

---