Микропроцессорные ЦИП

Применение микропроцессоров в измерительных приборах упрощает процесс измерений, позволяет выполнить автоматически поверку и калибровку (в том числе и во время измерений), статистическую обработку измерительной информации и улучшить метрологические характеристики приборов. Ниже даны примеры использования микропроцессоров в цифровых вольтметрах и частотомерах.

Рис. 9.15. Структурная схема цифрового микропроцессорного вольтметра:

МП – масштабный преобразователь; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; М – микропроцессор; ЦД – цифровой дисплей

Входное устройство такого вольтметра, как и электронного, является масштабным преобразователем и одновременно преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока (при измерении в цепях переменного тока). Далее напряжение постоянного тока подается в аналого-цифровой преобразователь, где преобразуется в цифровую форму. В современных микропроцессорных приборах наиболее распространены аналого-цифровые преобразователи двухтактного интегрирования.

Пропорциональное входной величине число в виде импульсов определенной последовательности с АЦП подается в интерфейс микропроцессора, при этом микропроцессор управляет процессором интегрирования и вырабатывает команды для вывода цифровой информации. После обработки информации по команде оператора (или программно) на цифровой дисплей поступает соответствующее число. Цифровой дисплей воспроизводит не только цифры и единицы измерения, но и текст, способствующий получению полной информации об измеряемом напряжении (среднее, действующее или амплитудное значение, частота, период и др.). Поскольку индикация на экране дисплея прерывается через определенные промежутки, как правило, не превышающее 10 мс, за которые микропроцессор опрашивает АЦП и вырабатывает команды ввода и вывода, оператору изображение на экране представляется непрерывным.

Современные микропроцессорные вольтметры представляют собой многопрограммные приборы, которые позволяют умножать (делить) измеряемое напряжение на постоянную величину, определять его статистические параметры (среднее квадратическое отклонение, дисперсию, математическое ожидание и др.) и хранить.

Цифровые измерительные приборы – это перспективные средства измерений большого разнообразия параметров. Несмотря на высокую стоимость по сравнению с аналоговыми (и особенно электромеханическими) приборами, они имеют преимущества на коммерческом рынке.