切换已折叠内容

§4.5双积分A/D

 

一、转换思想


被测电压UX进行定时积分,再对基准电压UN进行反向定值积分,积到与初始电平相等时,用电子计数器对定值积分所用时间T2进行计数,则被测电压UX正比于T2,就得到UX

二、结构框图



三、工作过程


1、准备阶段(复位阶段)

逻辑控制单元发出一个复位脉冲,控制电子开关, S4闭合,S1S3断开,积分器的输入端接地,积分器的输入输出为零,同时闸门关闭,计数器清零,这样准备工作结束。

2、采样阶段(定时阶段)

逻辑控制单元发出一个采样脉冲给电子开关,电子开关S1闭合其余的全断开,这个时候被测的UX信号就接入到积分器当中,积分器对被测电压UX进行积分,

积分器从0开始积分,零比较器翻转,给逻辑控制单元一个控制信号,控制闸门打开,启动计数器,开始对时钟脉冲进行计数,当定时时间T1到,计数器就发出一个溢出脉冲,这个时候逻辑控制单元就发出下一个控制指令进入到定值阶段。

3、比较阶段(定值阶段)

逻辑控制单元发出一个比较脉冲,电子开关S2S3闭合,如果被测电压是正信号,则S3闭合,若被测电压是负的,则S2闭合,其余断开,积分器的输入端要接入基准电压,同时闸门打开,计数器开始从零开始计数,当积分器对UN进行反向积分,当积到零电平的时候,零比较器翻转,发出一个控制指令给逻辑控制单元,逻辑控制单元使闸门关闭,计数器停止计数,计数器计得的值为N2,则N2反映被测电压的大小。


四、特点




测验


资源下载
练习

试画积分器的输出时间波形图(Uot),假设图中C1μFR10kΩ,图中模拟开关的接通时间为:

0-t1(10msS0S1接通,S2S3开关断开;                    

t1-t3(20msS1接通,其他开关断开;

t3-t4(10msS2接通,其他开关断开;

t4-t5(10msS3接通,其他开关断开;

t5-t6(10msS0S3接通,S1S2开关断开。

图中假设模拟开关(S0S3)和运算放大器A均是理想器件。

答案:


案例

DS18型五位双积分型数字电压表中Us=-6.0000Vfc0.75MHz,计数器满量程N160000,求被测电压Ux2.5000V时,计数器计数值N2为多大?采样时间Tl和测量时间T2分别为多大?


扩展学习


教材阅读:《电子测量与仪器》第3版,陈尚松等,电子工业出版社.P168-171.

课外阅读:

1、单片集成化A/D转换器都有哪些,实际怎么应用?ADI公司官网:http://www.analog.com

2、硕士论文《基于双积分原理A/DC的设计》http://wenku.baidu.com

3、张永瑞等,《电子测量技术基础(第二版)》,西安电子科大出版社.

4、陈永普等,《常用电子测量技术仪器使用》,电子工业出版社.

5、赵会兵等,《电子测量技术》,高等教育出版社.

6、林占江等,《电子测量技术(第3版)》,电子工业出版社.



播放
下载