Главная Об электрических измерениях. Достоинства и недостатки




Рис. 5.11

При восстановлении тю схеме рис. 5.10,в кривая x{t) аппроксимируется ступенчатой ломаной линией xit) (рис. 5.11). За время 7" разница Дл: между истинным значением х и воспроизводимыми значениями х может достигнуть величины

где хд - максимальное значение производной функции х (t). Максимальная приведенная погрешность

где х. х

верхнее и нижнее значения х; (х - х) - диапазон шкалы измерений. Следовательно,

(5.12)

Соотношение (5.12) позволяет выбрать период повторения импульсов Т при известной максимальной скорости изменения х и заданной допустимой погрешности.

Дискретизация функции x(t) по времени имеет место при любых ввдах импульсной модуляции.

Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ) состоит в изменении частоты импульсов в функции X (j). Но в отличие от частотной модуляции синусоидального несущего колебания, описываемой выражением (5.7), частота здесь не является непрерьшной величиной. Как правило, ЧИМ выполняется путем воздействия на импульсный гшератор, построенный по схеме рис. 5.12. Входной сигнал вида (5.1), линейно связанный с X, управляет крутизной S вспомогательной развертывающей функции р(), выдаваемой генератором развертки ГР:

У pit) = St;

S = аи = a(Uo + кх).

(5.13) 263



T Изменение S

Puc. 5.12

Пфиод T определяется временем нарастания yp{t) (см. рис. 5.13,fl) до заданного фиксированного порога Jn- Момент равенства Ур и Уп обнаруживается блоком < сравнения БС (см. рис. 5.12), по команде которого формирователь импульсов ФИ выдает очередной импульс выходного сигнала и (t) на рис. 5.13, 6.

Если x за период Т существенно не изменяется и можно в первом

приближении считать х = const, то у{Т) = a(f/o + кх)Т =

Т = yJaiUo + кх).

Следовательно, частота сигнала генератора /= 1/Г= ia/yJ(Uo + кх);

/ = /о + Ьх, где

/о = aUo/yl Ъ = akly.

(5.14)

(5.15) (5.16)

Итак, при постоянном л: частота импульсов / связана линейной" зависимостью (5.14) сх.

Если же пренебречь изменениями х за период Т нельзя, то крутизна развертывающей функции является переменной величиной:



S = dy/dt = a[Uo + kxit)].

При этом время от начала развертки до достижения порога у определяется соотношением "

Уп т

S dy = ; а[ Uo + kx(t)]dt. О О

Отсюда

у = aUoT + ак S x(t)dt.

Обозначим хру, - среднее значение измеряемой величины л: за пфиод Т

срт У I x(t)dt.

Тогда

У, = aUoT + akTxj, = аГ(£/о + kxj,);

T = yJa(Uo + kxj,).

Отсюда

f=l/T= ia/y)(Uo + kxj,). С учетом (5.15) и (5.16)

/ = /о + fcepr- (5.17)

Показанный на рис. 5.13,6 сигнал имеет импульсы одинаковой длительности при любых значениях периода Т. На рис. 5.14,а показан слзд!ай, когда х меняется во времени. Этому соответствует импульсный сигнал переменной частоты с постоянной длительностью импульсов, показанный на рис. 5.14,6. Применяется и другой вариант ЧИМ (рис. 5.14,е), при котором соблюдается постоянная скважность импульсов, равная 2,т. е.

Н = T/t = 2.

Для этого применяют двухтактную схему модуляции: такты развертки по диаграмме рис. 5.13,с разделяюттриггернымсчетным уст-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 [86] 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114


0.033