15.-Analogové-měřící-převodníky-elektrických-veličin

Měřící zesilovače a měřící usměrňovače
Měřící zesilovače
Jejich využitím dosáhneme zvětšení citlivosti a zmenšení spotřeby analogových i číslicových přístrojů. Při měření střídavých
veličin dosáhneme zvětšení f rozsahu.
Na rozdíl od zesilovačů pro sdělovací účely požadujeme velkou přesnost a stabilitu parametrů, malé lineární zkreslení i
nelineární (více ELT )
Měřící zesilovače mohou být stejnosměrné (zesilují signály stejnosměrné a střídavé o určitého mezního kmitočtu )
Nebo střídavé (zesilují signály mezi dvě mezními kmitočty (více ELT)
Stejnosměrné zesilovače lze využít pro měřící rozsahy 1mV. Pro měření menších napětí řádu µV a nV proto využíváme tzv.
modulární zesilovače .

Kde:
M - modulátor
Z - střídavý zesilovač
D - demodulátor
G - generátor

Časové průběhy:

Měřící usměrňovače
Slouží k převodu periodického střídavého signálu na signál stejnosměrný.

Pasivní usměrňovače
Využívají jen diody a případně rezistory

Jednocestný usměrňovač
- propouští jen + půlvlny

Nevýhodou je, že dioda přeruší v záporné půlvlně proud, předřadný rezistor Rp, který slouží pro zvětšení rozsahu, neprochází
proud, nevzniká na něm tedy úbytek napětí a dioda je vystavena v závěrném směru plnému napětí.
Proto využíváme další paralelní větve (čárkovaně)

Dvoucestný usměrňovač

2. Analogové měřící převodníky elektrických veličin
30. září 2015

7:28

Příprava - stránka 1

Nelineární odpor usměrňovače v propustném směru způsobuje nelinearitu stupnice, jeho vliv se zmenšuje s rostoucím
odporem předřadníku. Od 24V se dá použit jedna stupnice, pro nižší rozsahy však zvláštní stupnice.

Pasivní usměrňovač lez využít pro rozsahy od 2,4 V.

Aktivní usměrňovač
Využívající např.: operační zesilovač
Umožňuje zvýšení citlivosti(malá napětí od 1 mV) a linearizaci průběhu stupnice.

Převodník efektivní a maximální hodnoty na stejnosměrné napětí
Převodník efektivní hodnoty
Využívají se hlavně v moderních číslicových přístrojích, které jsou pak označeny true RMS nebo TRMS ( měří tedy skutečnou
efektivní hodnotu)
Pracují na principu definice efektivní hodnoty :

Blokové schéma převodníku:

K - kvadrátor
I - integrátor (dolní propust)
O - obvod realizující funkci odmocniny

Kvadrátor lze realizovat např.: pomocí násobičky nebo aproximačního převodníku.
Dolní propust (neboli integrátor) lze realizovat pomocí operačního zesilovače (více později) rezistoru a kondenzátoru.
Odmocninu realizujeme například zapojením, kvadrátoru do zpětné vazby operačního zesilovače.

Převodník maximální hodnoty
Lze je realizovat jako pasivní :

Příprava - stránka 2

Časová konstanta RS.C musí být menší, než perioda nejvyšší harmonické složky vstupního napětí.
Při vyšších nárocích na přesnost využíváme aktivní převodníky např.: s operačními zesilovači.