Definició d'instruments digitals
Un instrument digital és un dispositiu que mostra el valor d'una magnitud mesurada en forma de números digitals. Funciona segons el principi de quantització, el procés de convertir una senyal d'entrada contínua en una senyal de sortida comptable.
Els instruments digitals tenen una estructura relativament complexa i són generalment més caros. No obstant això, consumen significativament menys energia en comparació amb els instruments analògics. Exemples inclouen multimetres digitals, voltmetres digitals i frequencímetres digitals.
Característiques clau dels instruments digitals
Els instruments digitals presenten les següents característiques importants:
Alta precisió en les mesures.
Components sensibles que es veuen fàcilment afectats per la temperatura i humitat ambientals.
Impedància d'entrada alta, resultant en un consum mínim d'energia.
Menor portabilitat.
Cost més elevat.
Llibertat d'errors de paral·lax: A diferència dels instruments analògics, que utilitzen un punter per indicar els valors mesurats (provocant possibles errors de paral·lax), els instruments digitals mostren els resultats directament en una pantalla, reduint aquests errors.
Construcció dels instruments digitals
La estructura d'un instrument digital es il·lustre en la figura següent.
Components clau dels instruments digitals
Els instruments digitals consten de tres components bàsics: transductors, modificadors de senyal i dispositius de visualització.
Transductor: Converteix magnituds no elèctriques o físiques (per exemple, temperatura, desplaçament) en magnituds elèctriques mesurables (com ara tensió o corrent). Cal notar que els transductors no són necessaris quan la entrada ja és elèctrica.
Modificador de senyal: Potencia les senyals d'entrada febles per assegurar-se que puguin ser processades efectivament.
Dispositiu de visualització: Presenta la magnitud mesurada en forma numèrica. Es fan servir sovint diodes electroluminescents (LEDs) o pantalles de cristall líquid (LCD) per a aquest propòsit.
Avantatges dels instruments digitals
Les lectures es mostren en forma numèrica, minimitzant l'error humà.
Les sortides digitals poden ser alimentades directament a dispositius d'emmagatzemament (per exemple, disquetes), gravadors o impressores.
Menor consum d'energia en comparació amb els instruments analògics.
Desavantatges dels instruments digitals
Capacitat limitada de sobrecàrrega.
Sensibilitat a la temperatura: Els components interns delicats es veuen fàcilment afectats per les condicions atmosfèriques (per exemple, humitat, pols).
Més susceptibles a la interferència de soroll que els instruments analògics.
Malgrat aquests inconvenients, els instruments digitals segueixen sent àmpliament utilitzats en aplicacions de mesura.
