DIGITALNI MULTIMETRI
Digitalni
multimetri služe za merenje jednosmernog i naizmenicnog
napona otpornosti jednosmerne i naizmenične struje sa velikom tačnošću.
Pošto su jeftini koristi za merenje napona i u slučajevima kada nije neophodno
merenje sa velikom tačnošću.
Napon je električna veličina koja se
najčešće meri. Ulazna otpornost je visoka i iznosi od 10MΩ do 1GΩ.
Neki digitalni multimetri imaju automatsko podešavanje mernih opsega. Imaju
relativno visoku ulaznu otpornost i zaštitu od pogrešnog uključivanja.
Glavne odlike digitalnih
multimetara zbog čega su
potisnuli analogne su visoko razlaganje
(moguće je čitanje malih promena) I automatsko podešavanje nule. Na analognom
instrumentu se obično može sa sigurnošću odrediti neka veličina sa tačnošću od
stotog dela skale, dok dok digitlanih multimetara može se odrediti dvehiljaditi
deo opsega.
Blok šema digitalnog multimetra
Na njegov ulaz dovodi se jedna od električnih veličina koju treba
izmeriti. Posebnim električnim kolima, pretvaračima, ove veličine se pretvaraju
u niski jednomserni napon I vode na osnovno merno kolo koje služi za merenje
niskoh napona. Ono sadrži AD konvertor.
A/D KONVERZIJA
Metoda dvojne integracije se najbolje
pokazala pri pretvaranju jednosmernog napona u digitalni oblik po pitanju
ekonomicnosti.
Princip
A/D konverzije: Na ulaz
A/D konvertora se stalno dovodi jednosmerni napon Ux, koji treba pretvoriti u
digitalni oblik. Ux se preko el.prekidaca P1 moze proslediti na integrator, koji
cine R, C i operacioni pojacavac. Iza integratora se nalazi naponski komparator
kojim se utvrdjuje kada je napon na izlazu integratora jednak 0, odnosno kada
je C prazan. Upravljačka logika neposredno upravlja radom konvertora. Na
brojacu se dobije digitalna vrednost napona u obliku broja impulsa.
Neka je u trenutku t1 zatvoren
el.prekidac P1. Struja tece od ulaza preko P1, kroz R i puni C u smeru
oznacenom punom linijom. Za vreme punjenja C struja ulazi u izlaz operacionog
pojacavaca. Neka je Ux const; invertujuci ulaz je priblizno na masi. To znaci
da je napon na R const pa je i struja const. Napon linearno raste. Struja
punjenja tece od – ulaza operacionog ka njegovom izlazu. Posto je – ulaz na
masi izlaz mora biti na – potencijalu. Zbog toga napon na C linearno raste u
negativnom smeru do t2. Ako je ulazni napon bio mali, i struja je pa je i nagib
punjenja mali (Ux`).
Vreme punjenja kondenzatora od t1 do t2
je uvek isto i iznosi odredjen broj perioda oscilatora. C se puni strujom Ipu=Ux/R. Kolicina elektriciteta kojom
se napuni C za vreme T1: Qpu=Ipu*T1=Ux/R*T1.
U t2 kontrolna logika iskljucuje P1 i
ukljucuje P2. Sada je na ulaz integratora doveden – napon –Ur. Struja tece od –
ulaza operacionog ka – Ur (isprekidana linija) i prazni C. Ur je uvek isto,pa
je i struja ista kao i nagib praznjenja. C se prazni do t3 sto utvrdjuje
naponski komparator uporedjujuci napon na C sa masom.
Elektricitet se isprazni strujom
praznjenja:Ipr=Ur/R za vreme
praznjenja T2=t3-t2. Prema tome kolicina elektriciteta koja ode prilikom
praznjenja je:Qpr=Ipr*T2=Ur/R*T2.
Ux/R*T1=Ur/R*T2
Ux*T1=Ur*T2
T2=Ux/Ur*T1
Iz jednacine se vidi da je vreme
praznjenja C direktno srazmerno ulazom naponu Ux.
Za vreme praznjenja C kontrolna logika
prosledjuje impulse iz oscilatora u brojac. Tada je vreme praznjenja C jednako
broju impulsa N koji udju u brojac, pomozenom sa periodom impulsa Ti.
T2=Ti*N=Ux/Ur*T1
Broj impulsa koji udju u brojac: N=Ux/UrTi*T1
AUTOMATSKO PODEŠAVANJE NULE
Princip automatsko podešavanje nule
se sastoji u tome da se na posebnom kondenzatoru zapamti napon razdešenosti i
da su u toku merenja oduzima od stvarnog napona razdešenosti na ovaj način se u
toku merenje napona razdešenosti poništava.
Diferencijalni napon
koji treba dovesti između ulaznih priključaka tako da pri jednakim ulaznim
naponima iznazni napon bude jednak naziva se napon razdešenosti.
Kolo ima sledeće elemente:
razdvojni pojačavač, kondenzator za pamćenje napona razdešenosti I elektronske
prekidače P3 I P4. Razdvojni pojačavač služi za razdvajanje integratora od
ulaza, ima veluku ulaznu otpornost obično veću od 1 giga oma,a malu izlazni.
Razdvojni poj., oper poj. u
integratoru I naponski komparator imaju neke napone razdešenosti koji postoje
zbog nesavršenosti izrade njihvih pojačavačkih stepeni.
Ako se ne ponište, njihovi naponi razdešenosti se ponašaju kao naponi dovedeni
na ulazi I zbog njih se javlja greška u merenju.
Proces automatskog podešavanja nule počinje
posle završenog ciklusa integracije. Otvara se P2, a zatvaraju se P3 I P4. Na
ulazu razdvojnog pojačavač se nalazi samo ulazni napon radešenosti. Ovaj
pojačavač je vezan kao razdvojni, pa se na njeogom izlazu dobije napona sa
ulaza, odnosno napon razdešenosti. Ovaj napon se preko otpornik R dovodi na
levi kraj Can.
Putem
P4 se spaja izlaz naponskog komparatora sa invertujućim ulazom oper. poj. u
integratoru, tako da oni čine ukupno jedan razdvojni pojačavač.
No comments:
Post a Comment