При вимірюванні ємності вираз (7.25) зводиться до виду

Перші базуються на перетворенні параметрів R, L, C у проміжну величину (постійну напругу), яка зручна для подальшого вимірювання цифровими методами, або використовується час-імпульсний метод.

Зосереджені параметри електричних кіл R, L, C можуть бути виміряні прямими методами і методами порівняння.

Електричних кіл

Прямі методи вимірювань зосереджених параметрів

Цифрові вимірювачі зосереджених параметрів електричних кіл

А. При вимірюванні активного опору Rпрямим методом його перетворення в пропорційну напругу здійснюється за допомогою подільника напруги та операційного підсилювача.На рис. 7.25 наведені схеми таких вимірювачів.

Рис. 7.25. Схеми вимірювання активного опору:

а, б – з джерелом опорної напруги; в – з джерелом постійного струму;

г – з операційним підсилювачем

Різниця цих схем від аналогових: використання цифрових вольтметрів замість аналогових електронних. На виходах подільників напруги в схемах (рис. 7.25,а,б) утворюється відповідна постійна напруга

; ..

Схему 1 рекомендується використовувати за умови <<( - вхідний опір цифрового вольтметра), схему 2 - якщо >>. Покази цифрового вольтметра чи нелінійно залежать від вимірюваного опору . Це затрудняє градуювання вимірювача в одиницях опору. Схема (рис. 7.25,в), в якій спад напруги на опорі створюється постійним струмом І від джерела струму, має лінійну залежність від .

Найбільш досконалими є схеми (рис. 7.25, г) вимірювання опору на основі операційних підсилювачівзгіднозформулою (6.24). Зразковий опір в діапазоні від одиниць Ом до десятків Мом є багатосекційний.

Б. Час-імпульсний метод передбачає проміжне перетворення одного з вимірюваних параметрів R, L, C у пропорційний інтервал часу, який потім вимірюється методом дискретної лічби. Для цього використовується розгортальне перетворення, коли крутість розгортальної напруги залежить від вимірюваного параметра R, L, C. Таку напругу одержують, створюючи режим перехідних процесів в аперіодичних колах RC і RL (вмиканням або відмиканням їх від джерела постійної опорної напруги). Між наперед визначеними миттєвими значеннями цієї напруги виділяють інтервал часу, який виявляється пропорційним сталій часу кола, а отже, і вимірюваному параметру: або R, або L, або C.

На рис. 7.26 зображені структурна схема і часові діаграми роботу каналу вимірювання ємності конденсаторів і опору резисторів.

	в)
	г)

Рис.7.26. Час-імпульсний вимірювач параметрів R, L, C:

а–структурна схема; б–схема вмикання котушки індуктивності; в,г-часові діаграми

При вимірюванні ємності у цій схемі мусить бути зразковим резистор R і, навпаки, при вимірюванні опору зразковим є конденсатор С. У першому випадку інформативним сигналом у схемі є напруга на конденсаторі (рис. 7.26, а).У початковому положенні аналоговий комутатор S розімкнутий (положення I) і напруга на конденсаторі . У момент часу (рис. 7.26, в) сигналом “Пуск” з блока керування комутатор переводиться в положення II і напруга на конденсаторі зростає за експоненціальним законом:

,

де - стала часу кола RC. Вона подається на вхід 1 компаратора, на другий вхід поступає постійна опорна напруга . Прилад виділяє часовий інтервал =-, де - моментом часу, коли виконується умова (рис. 7.26, в). Він вимірюється методом дискретної лічби (рис. 7.26, г).Часовий селектор відкривається блоком керування у момент часу і закривається компаратором у момент часу , тому від генератора опорної частоти до блока індикації надходить кількість імпульсів , пропорційна вимірюваному параметру (або ). З рівняння маємо , де - сталий, обчислений наперед коефіцієнт. Для зручності відліку приймають , тоді , , і градуювальна характеристика вимірювачамає вигляд

. (7.25)

,

при вимірюванні опору

,

де , - дискретність вимірювання ємності і опору відповідно.

При вимірюванні параметрів R, L структура вимірювального каналу відрізняється лише схемою вмикання цих елементів між точками a, b схеми (рис. 7.26,б).

Достоїнства час-імпульсного методу вимірювання параметрів R, L, C: універсальність, лінійність градуювальної характеристики приладу, незалежність точності від нестабільності напруг U, . Сумарна відносна похибка вимірювання складає десяті і соті частки відсотка і залежить, головним чином, від нестабільності порога спрацювання компаратора.