南理工_电类综合实验_南理工_电类综合实验_ 第二讲 现代电工仪表.ppt

电工仪表与测量第二讲 现代电工仪表  2.1 数字式电工仪表2.1.1 概述1.电工仪表采用数字化 数字式电工仪表采用数字化技术，把连续变化的电量通过A/D（摸拟量 / 数字量）变换，转化成离散的数字量，以十进制数字显示。  2. A/D转换器及其的分类  A/D转换器又称为A/D转换电路，其功能是将模拟量转化为数字量。数字表常用的有逐次逼近型、积分型、Σ-Δ调制型等A/D转换方式。 由于工作原理不同，常将A/D转换器分为直接型和间接型两大类。直接型A/D转换器可直接将模拟信号转换成数字信号，这类转换器工作速度快，逐次逼近型A/D转换器属于这一类。而间接型A/D转换器则先将模拟信号转换成中间量（如时间、频率等），然后再将中间量转换成数字信号，转换速度比较慢。双积分型A/D转换器属于间接型A/D转换器。 2.2 数字式电压基本表 2.2.1直流数字电压表的组成如图  2.3.2 多量程数字直流电压表 1. 扩大量程:基本表为0.2V,若要求UM＝200V，输入电阻10MΩ，即仪表总内阻R0 ＝R1 ＋R2 ＝10MΩ  则分压比 K K ＝UiN / UM ＝0.2/200 ＝1 / 1000  R2＝K Ro＝ 1 / 1000 ×10兆欧＝10千欧 Rl＝Ro一R2＝ 10兆欧一l0千欧＝9．99兆欧此时数字直流电压表，分辨力为0．1伏。  根据数字电压基本表显示值关系式 ： N＝( Ui / UREF ) ×1000 将UREF ＝I R0 , Ui ＝IRX代入式得： N＝ ( RX / R0 ) ×1000  2. 5 智能仪表 2.5.1 智能仪表概述 1． 简介 智能式仪表一般是指配备了微处理器（μP）（包括单片机μC）的仪表。智能式电工仪表目前大都具备“多用途”的特点，，简称为智能式DMM(digital multimeter )。 2． 智能仪表的主要功能和特点 （1）多功能测量 智能仪表除了通常数字表的测量参数外，还可测量频率、功率、谐波、占空比等多种参数。 （2） 多模式输出 可通过配备的RS-232、RS-485、IEEE-488 、GP-IP等接口进行数据传输甚至通过网络远程传递测量信息；有的配有PC Windows视窗软件，可方便地在PC机上进行数据显示、记录和图表输出。 （3） 自动校正零点、修正误差 智能仪表具备自动校正零点、满度和切换量程，有的智能仪表具备自动修正各类测量误差的特点，若预先将由生产厂商提供的转换器（传感器）的误差曲线或误差公式置入仪表，内部微处理器就可修正其误差。 （4）控键多级设置、可编程 智能仪表具有键控，可根据测量的需要进行多级设置。如设置测量值上限、下限、上下限值报警和定时开关机等。有的智能仪表可根据助用户的要求灵活改变测量、控制的时间、方法和动作等，使仪表保持最满意的工作状态。 （5）自诊断和故障监控 智能仪表在运行过程中可以自动地对仪器本身各组成部分进行一系列的测试，一旦发现故障即能报警，并显示出故障部位，以便及时处理。有的智能仪器还可以在故障存在的情况下，自行改变系统结构，继续正常工作，即在一定程度上具有容忍错误存在的能力 （6） 使用标准模块、工艺先进 由于智能仪表目前已具标准模块化、通用化、系列化，给电路设计和安装调试、维修带来极大方便。　 被誉为世界电子工艺重要技术突破的表面安装技术（SMT）和表面安装元器件（SMD）的普遍应用