3.6. Сандық вольтметрлер

Сандық өлшеу аспаптарының ішінен аналогты-сандық түрлендіру әдістерін қолданатын электромеханикалық және электронды топтардағы вольтметрлер ерекше орынды алады.

Кодты-импульсті түрлендіретін электромеханикалық вольтметрлер (разрядты кодтау). Разрядты кодтау вольтметрлерін компенсаторл мен декадалы есептелген қолмен әрекет ету көпірінде пайдаланылатын теңестіру принципінде құрылған. Декада ішіндегі үлгілі (компенсациялаушы) кернеулердің шамаларын кернеудің барлық мәндерін нақты бір комбинацияда алуға болатындай етіп (мысалы,шамалары нақты 2 : 4 : 2 : 1 қатынасында орналасқан төрт кернеу) таңдап алынады. Кернеудің таңдап алынған тізбегі код деп аталады. Үлгілі кернеулерді реле, қадамды іздеуші, электрқозғағыш түріндегі әртүрлі электрмеханикалық коммутациялы және қайта қосқыш құрылғыларының көмегімен реттейді.

Электромеханикалық вольтметрдің құрылымдық схемасы 3.6.1 суретте берілген.

Өлшенетін U_х кернеу өзінше аттенюатор – кернеудің қолмен немесе автоматты қосылған жоғарыомды бөлгіші болып табылатын кіріс құрылғысына түседі. Кір.Қ шығысынан U_х кернеуі тікелей немесе тұрақты токтың тұрақтығы жоғары күшейткіші арқылы СС (ноль-орган) салыстыру схемасына келеді.

СС-тің екінші кірісіне ТКҚ (ИОН) тіректі кернеу қореқ көзі U₀ кернеумен қоректенетін сандық потенциометрінен СП компен-сацияланатын U_K кернеуі беріледі. Тіректі кернеудің қорек көзі ретінде тұрақты кернеудің тұрақтығы жоғары электронды стаби-лизатор қолданылады. СП 2: 4: 2: 1 “салмақты” төрт резистордан тұратын үш декададан және 1 “салмақты” бір резистордан тұратын қосымша декададан тұрады. Әр декаданың резисторлардың шамасы келесі декаданың резисторларынан 10 есеге ерекшеленеді.

Өлшенетін және компенсацияланатын кернеулер арасында-ғы аралық РКҚ релелі коммутациялы құрылғыға беріледі, олар Кір.Қ (өлшеу мен полярлығын таңдап алу шектері қайта қосу блогы) мен СП-ке берілетін сәйкес сигналдарды өңдеп шығарады. Потенциометрдің дискретті қадамдарын РКҚ-ны теңестіру процесінде қайта қосумен біруақытта СИ сандық индикатор мен ШСҚ шығыс санды жазыпшығарушы құрылғы үшін кодтар түрлендіреді. U = U_K – U_X СП-дің кіші разрядының бірлігінен аз болғанда, өлшенетін кернеуді компенсауиялағаннан кейін, РКҚ теңестіруді доғарады да, СИ өлшенетін кернеуді ондық жүйеге тіркейді.

Уақытты-импульсті түрлендіретін электронды вольтметрлер. Осы түрдегі сандық вольтметрдің құрылымдық схемасы 3.6.2-суретте келтірілген. Өлшенетін тұрақты U_х кернеуі АКГ аратәріздес кернеу генераторының көмегімен t уақыт интервалына түрленеді. Осы интервал аралығында тұрақты жиілікктерінің импульстерін есептеу жүзеге асады.

Кір.Қ кіріс құрылғысындағы өлшенетін кернеу кернеу бөлгіштерінің көмегімен мөлшерленген мәнге келтіріледі, содан кейін тұрақты ток күшейткіші СС салыстыру схемасына (компаратор) беріледі. СС-ке АКГ-нен сонымен қатар “ара” заңы бойынша сызықты түрде өзгеретін компенсацияланатын U_К кернеу түседі. Уақыт моменті t₁-де (сурет 3.6.2) ББ басқару блогы АКГ жібереді де, есептеу импульстерінің генераторынан ГСч.И ”пуск” тұрақты жиіліктегі (әдетте 1 МГц) импульстер есептегішке осы арқылы түсетін, ЭК электронды кілтті ашып береді. Уақыт t₂ , U_К кернеуі өлшенетін U_х кернеуіне тең болған кезде, ЭК жабылады да, импульс санағыштарының импульстерін қайта санау “Сброс” тоқтатылады.