Măsurari cu Multimetre Numerice

MASURARI CU MULTIMETRE NUMERICE

1. OBIECTIVUL LUCRARII

- studiul voltmetrelor electronice;

- intelegerea modului de functionare si folosire a acestora;

- studiul multimetrelor numerice.

2. NOTIUNI RECAPITULATIVE DE BAZA

Voltmetrele numerice sunt aparate moderne care au aparut si s-au dezvoltat în ultimele decenii, revolutionând tehnica masurarii prin doua atribute principale:

- prin peformantele înalte si comoditatea utilizarii lor ca aparate individuale pentru masurari industriale si de laborator, efectuate de operatori umani;

- prin posibilitatea folosirii lor eficiente si economice în cadrul unor sisteme automate numerice de masurare si de prelucrare a rezultatului masurarilor cu ajutorul calculatoarelor numerice, precum si în alte sisteme automate moderne de reglare, de semnalizare, de protectie s.a.

Voltmetrul numeric pentru tensiuni continue, realizabil în mai multe variante, sta la baza majoritatii aparatelor de masurat numerice. Acesta este alcatuit în esenta dintr-un compensator dotat cu convertor analog-numeric specific variantei adoptate si din elemente asemanatoare cu cele din numaratoarele universale.

Dupa modul în care se face convertirea analog-numerica deosebim:

- voltmetre numerice cu convertire directa;

- voltmetre numerice cu convertire indirecta;

- voltmetre numerice cu integratoare.

Voltmetrele din prima categorie transforma tensiunea continua de masurat într-un numar care constituie o masura a acesteia, pe când voltmetrele din cealalta categorie transforma tensiunea de masurat într-o marime intermediara, timp sau frecventa, ca apoi aceasta marime sa fie masurata si convertita într-un numar prin mijloace numerice, iar cele din categoria a treia integreaza marimea de masurat pe un anumit interval de timp, evalueaza valoarea medie pe acel interval si afiseaza acest rezultat sub forma numerica.

În marea majoritate a cazurilor voltmetrele numerice sunt diverse tipuri de compensatoare care au la baza metode de zero si care sunt dotate cu elemente necesare obtinerii rezultatului masurarii sub forma numerica.

În lucrarea de laborator se va studia un voltmetru numeric cu integrare si conversie tensiune-frecventa.

Schema simplificata a unui astfel de voltmetru este prezentata în figura 1. Acest aparat are în componenta lui un integrator alcatuit dintr-un amplificator operational, AO, cu reactie prin condensatorul C, doua comparatoare CP, care emit un semnal logic 1 când cele doua marimi de intrare sunt egale si de semn opus, un generator de impulsuri GI, cuplat cu un divizor de frecventa DFBT, o poarta PP, un bloc de numarare, memorare, decodificare si de afisare a impulsurilor în cod zecimal BNMDAZ si un bloc de comanda BC.

Fig.1. Voltmetru cu conversie tensiune-frecventa:

a) schema bloc; b) diagrama de semnale.

Integratorul genereaza o tensiune liniar variabila u1 proportionala cu tensiunea de masurat ux. Cu aceasta tensiune u1 se încarca condensatorul C, dupa legea:

Aceasta tensiune se compara într-unul din comparatoarele CP, cu o tensiune de referinta -uR sau +uR dupa cum tensiunea de masurat ux este pozitiva sau negativa.