8.1 Clasificarea podurilor digitale. Structura generalizată a punții de curent continuu. Circuite de măsurare a podurilor de poduri digitale cu intervale de măsurare înguste și largi. Termometru digital și punte digitale procentuale. Eroarea punților digitale
Podurile digitale sunt utilizate pentru a măsura rezistența, capacitatea, inductanța sau conversia altor cantități fizice în ele.
Podurile digitale sunt clasificate în funcție de diferite caracteristici:
1. Podurile digitale sunt împărțite în echilibrate și dezechilibrate. Platformele echilibrate oferă o precizie mai mare a măsurătorilor, dar necesită un proces sofisticat de echilibrare într-un mod automat și manual. În cazul punților neechilibrate, tensiunea sau curentul din diagonala de măsurare reprezintă o măsură a creșterii parametrului măsurat în raport cu valoarea sa inițială.
2 Poduri de curent direct și alternativ. DC punțile sunt alimentate de tensiune DC și sunt proiectate să măsoare numai rezistența DC. Poduri de curent alternativ - alimentat de curent alternativ și concepute pentru a măsura parametrii de rezistență, inductanță, capacitate, condensatori, indicatori complecși de calitate și inductoare.
Schema bloc generalizată a podului digital are următoarea formă:
Șuntat circuit de măsurare MIC include rezistența măsurată, convertorul de cod în rezistență sau conductivitate, cu care puntea este echilibrată, sursa de alimentare. semnalul razballansa este aplicat dispozitivul comparație FF care în timpul echilibrării la fiecare pas dă informația CU unitatea de control cu privire la semnul acestei tensiuni. Ca și în dispozitivul de control al ADC kodoimpulsnom cuprinde un impuls de ceas elemente logice generatorului (AND, OR), comparator, distribuitorul de impulsuri, OCC.
Poduri digitale cu o gamă largă de măsurători.
Schema structurală a podului este:
Valoarea măsurată este rezistența. Numele podului dintr-o gamă largă se datorează faptului că acest interval se extinde de la zero la o valoare maximă. Umerii opuși reprezintă un set de rezistențe cu taste ,,. controlată de codul de la CU. Fiecare valoare corespunde unei anumite combinații de chei închise, la care podul este echilibrat, adică condiția de echilibru este îndeplinită.
Când rezistența măsurată este proporțională cu conductivitatea. și, prin urmare, și numărul, codul pe care îl determină. Prin urmare, un set de rezistențe cu chei este numit un convertor cod-la-conductor. În general, conductivitatea va fi determinată ca:
- cuantumul convertorului, în timp ce R este cel mai mare dintre toate rezistențele.
Apoi rezistența măsurată:
unde g este cuantumul punții digitale.
În punțile digitale cu mai multe intervale, este obișnuit să se modifice valoarea cuantică g. Pentru a face acest lucru, schimbați doar sau. Selectarea intervalului dorit este realizată prin închiderea tastelor corespunzătoare (manual sau automat).
Termometru digital bazat pe o punte digitala ingusta
Schema structurală a podului este:
Valoarea măsurată este temperatura T, care este percepută de termistor. valoarea acestei rezistențe:
Ecuația balanței punții rămâne aceeași, dar va fi egală cu:
Unde este conductivitatea unui rezistor necomutat,
- cuantumul panoului de control,
N este numărul al cărui cod comandă cheile.
Valoarea este aleasă din starea:
Apoi, pe baza formulei (1) și a formulei (2):
unde este coeficientul de temperatură de rezistență
Deoarece intervalul de valori nu pornește de la zero, ci din rezultatul măsurătorii. Podul este numit un pod de o distanță îngustă.
Punte procentuală bazată pe o punte digitală cu o gamă îngustă de măsurare
Schema structurală a podului este:
Acest pod este folosit pentru discriminarea rezistențelor. În acest caz, valoarea măsurată este deviația de rezistență exprimată ca procent. rezistor controlat, de la valoarea sa nominală. și anume valoarea măsurată. Pentru a ține cont de valoarea deviației, o tastă suplimentară și o rezistență sunt introduse în panoul de control. a cărei conductivitate este determinată de condiție. Rezistențele rămase sunt aceleași ca în schema anterioară și îndeplinesc același rol.
1. Dacă x> 0, tasta S 3 H este închisă, condiția de echilibru a punții este:
Pentru a obține N = 0, dacă este necesar, asigurați-vă:
Pentru a realiza această egalitate, magazia de rezistență este folosită ca rezistor în diferite circuite în circuit, în care valorile necesare sunt presetate pentru date. Luând în considerare formulele (3) și (4), rezultă că:
2. Dacă nu apare nici o echilibrare a punții cu cheia închisă S 3 H, aceasta indică faptul că x <0. Тогда ключ S 3 H размыкают и уравновешивание производится замыканием разрядных ключей. В этом случае условие равновесия будет:
Adăugând și scăzând factorii în paranteze, obținem:
Din această expresie și ținând seama de faptul că avem:
x = g (Nmax - N), unde numărul (Nmax - N) corespunde codului invers al numărului N.
Astfel, pentru x> 0, valoarea lui x este exprimată prin codul direct al numărului N. și pentru x <0 – обратным.