Определение на цифрови инструменти
Цифровият инструмент е устройство, което показва стойността на измерена величина във формата на цифрови числа. Той работи по принципа на квантизиране – процес, при който непрекъснат сигнал се преобразува в броящ се изходен сигнал.
Цифровите инструменти имат относително сложна структура и обикновено са по-скъпи. Въпреки това те използват значително по-малко мощност в сравнение с аналоговите инструменти. Примери включват цифрови мултиметри, цифрови волтметри и цифрови честотомери.
Основни характеристики на цифровите инструменти
Цифровите инструменти разкриват следните важни особености:
Висока точност при измерванията.
Чувствителни компоненти, които лесно се засягат от околната температура и влажност.
Висок входен импеданс, водещ до минимално извличане на мощност.
По-ниска портативност.
По-висока цена.
Освобождаване от паралактични грешки: Докато аналоговите инструменти използват показалец за указване на измерените стойности (което води до потенциални паралактични грешки), цифровите инструменти показват резултатите директно на екран, намалявайки такива грешки.
Изграждане на цифрови инструменти
Структурата на един цифров инструмент е илюстрирана на фигурата по-долу.
Основни компоненти на цифрови инструменти
Цифровите инструменти се състоят от три основни компонента: преобразуватели, модификатори на сигнали и устройства за показване.
Преобразувател: Преобразува неелектрически или физически величини (например, температура, разместване) в измерими електрически величини (като напрежение или ток). Забележете, че преобразувателите не са необходими, когато входът вече е електричен.
Модификатор на сигнали: Подобрява слаби входни сигнали, за да се гарантира, че могат да бъдат обработени ефективно.
Устройство за показване: Представя измерената величина в числова форма. Често се използват светещи диоди (LED) или жидкокристални дисплеи (LCD) за тази цел.
Преимущества на цифрови инструменти
Показваните стойности са числови, минимизирайки човешката грешка.
Цифровите изходи могат директно да се подават в устройства за съхранение (например, дискети), записващи устройства или принтери.
По-ниско извличане на мощност в сравнение с аналоговите инструменти.
Недостатъци на цифрови инструменти
Ограничен капацитет за прекомерна нагласа.
Температурна чувствителност: Деликатните вътрешни компоненти лесно се засягат от атмосферните условия (например, влажност, прах).
Повече чувствителни към шумово въздействие в сравнение с аналоговите инструменти.
Въпреки тези недостатъци, цифровите инструменти остават широко използвани в приложения за измерване.
