디지털 측정 장치: 장단점, 작동 원리
디지털 측정은 인류 역사를 통틀어 다양한 물리량을 측정하는 가장 혁신적인 방법 중 하나입니다. 일반적으로 디지털 기술의 출현 이후 이러한 유형의 장치의 중요성이 우리 전체 존재의 미래를 크게 결정했다고 말할 수 있습니다.
모든 측정 장치는 아날로그와 디지털로 나뉩니다.
디지털 미터는 응답 속도가 빠르고 정확도가 높습니다. 그들은 광범위한 전기적 및 비전기적 양을 측정하는 데 사용됩니다.
디지털 아날로그 장치와 달리 측정된 데이터를 저장하지 않으며 디지털 마이크로프로세서 장치와 호환되지 않습니다. 이러한 이유로, 지루하고 시간 소모적일 수 있는 모든 측정을 기록해야 합니다.
디지털 미터의 주요 단점은 일정 시간이 지나면 외부 전원 또는 배터리 충전이 필요하다는 것입니다.또한 디지털 장치의 정확성, 속도 및 효율성은 아날로그 장치보다 더 비쌉니다.
디지털 측정 장치 — 측정된 입력 아날로그 값 X가 알려진(샘플) 값 N의 이산 값과 경험적으로 자동 비교되고 측정 결과가 디지털 형식으로 제공되는 장치(아날로그, 개별 및 디지털 신호는 어떻게 다릅니까?).
디지털 전압계의 블록 다이어그램
디지털 측정기에서 비교 연산을 수행할 때 연속 측정량 값의 수준과 시간을 양자화합니다. 측정 결과(측정 값에 상응하는 숫자)는 디지털 코딩 작업을 수행한 후 형성되며 선택된 코드(표시용 10진수 또는 추가 처리용 2진수)로 표시됩니다.
디지털 라이트 미터
디지털 측정 장치의 비교 작업은 특수 비교 장치에 의해 수행됩니다. 일반적으로 이러한 장치에서 측정의 최종 결과는 아날로그 값 X를 샘플 값 N의 다른 이산 값과 비교하기 위한 별도의 작업 결과를 저장하고 특정 처리한 후에 얻습니다(X의 알려진 분수와 N의 비교). 같은 값도 할 수 있습니다).
X의 수치적 등가물은 인식에 편리한 형태(디지털 디스플레이)로, 그리고 필요한 경우 전자 컴퓨터(컴퓨터) 또는 자동 제어 시스템에 입력하기 편리한 형태로 출력 장치를 통해 측정 장치에 표시됩니다. (디지털 컨트롤러, 프로그래머블 로직 컨트롤러, 지능형 릴레이, 주파수 변환기).두 번째 경우 장치는 대부분 디지털 센서라고 합니다.
디지털 노노미터
일반적으로 디지털 측정 장치에는 아날로그-디지털 변환기, 기준 값 N 또는 N의 미리 정의된 값 집합을 생성하는 장치, 비교기, 논리 장치 및 출력 장치가 포함됩니다.
자동 디지털 측정 장치에는 기능 장치의 작동을 제어하는 장치가 있어야 합니다.필요한 기능 블록 외에도 장치에는 연속 값 X를 중간 연속 값으로 변환하는 추가 기능이 포함될 수 있습니다.
이러한 변환기는 원래보다 중간 X를 더 쉽게 측정할 수 있는 측정 기기에 사용됩니다. X를 전기량으로 변환하는 것은 다양한 비전기적 양을 측정할 때 종종 사용되며, 차례로 전기적 양은 종종 등가 시간 간격 등으로 표시됩니다.
또한보십시오:
디지털 온도계의 예를 사용하여 아날로그 신호를 디지털 형식으로 변환하는 방법
아날로그-디지털 변환기(ADC) 컴퓨터 및 기타 디지털 장치, 즉 작업에 적합한 입력 아날로그 신호 및 그에 따른 출력 디지털 신호를 수락하는 장치입니다. 일반적으로 물리적 신호는 먼저 아날로그(원래 신호와 유사)로 변환된 다음 아날로그 신호가 디지털로 변환됩니다.
디지털 미터는 다양한 자동 측정 방법과 측정 회로를 사용합니다. 별도의 n은 주로 비교 방법의 특이성을 결정합니다.
X와 N은 균형과 일치 방법으로 비교할 수 있습니다. 첫 번째 방법에서 N 값의 변경은 N에서 X 값의 동등성(불연속성 오류 포함) 또는 그에 의해 생성된 효과가 보장될 때까지 제어됩니다. 두 번째 방법에 따르면 N의 모든 값을 X와 동시에 비교하여 일치하는 값으로 X의 값을 결정한다(이산 오차 있음).
일치 방법에서는 일반적으로 여러 비교기가 동시에 사용되거나 X가 일치하는 N 값을 읽는 공통 장치에서 작동하는 기능이 있습니다.
트레이스, 스윕 및 비트 밸런싱 방법과 트레이스 계산 또는 트레이스 일치 방법 읽기, 주기적 카운팅 또는 비교 결과의 주기적 카운팅 간에 구별이 이루어집니다.
디지털 측정기
역사상 최초의 디지털 측정 기기는 공간 코딩 시스템이었습니다.
이러한 장치(센서)에서 측정 방식에 따라 측정된 값은 아날로그 변환기를 사용하여 선형 이동 또는 회전 각도로 변환됩니다.
또한 아날로그-디지털 변환기에서 결과 변위 또는 회전 각도는 특수 코드 디스크, 드럼, 자, 플레이트, 음극선관 등에 적용되는 특수 코드 마스크를 사용하여 인코딩됩니다.
마스크는 전도성 및 비전도성, 투명 및 불투명, 자성 및 비자성 영역 등의 형태로 숫자 N 코드의 기호(0 또는 1)를 생성합니다. 이 영역에서 특수 판독기가 입력된 코드를 제거합니다.
모호성 오류를 제거하는 가장 일반적인 방법은 특수 순환 코드를 사용하는 것입니다. 여기서 인접 숫자는 1비트만 다릅니다. 읽기 오류는 양자화 단계를 초과할 수 없습니다. 이는 순환 코드에서 각 숫자가 하나씩 변경될 때 하나의 문자만 변경된다는 사실로 인해 달성됩니다(예: 그레이 코드 사용).
디지털 엔코더
인코더의 구현에 따라 공간 인코딩 변환기는 접촉, 자기, 유도, 용량 및 광전 변환기로 나눌 수 있습니다(참조 — — 인코더 작동 및 작동 방식).
디지털 미터의 예: