Definition af Digitale Instrumenter
Et digitalt instrument er en enhed, der viser værdien af en målt størrelse i form af digitale tal. Det fungerer på principperne for kvantisering – processen med at konvertere et kontinuerligt inputsignal til et tælleligt outputsignal.
Digitale instrumenter har en relativt kompleks struktur og er generelt mere dyre. De forbruger dog betydeligt mindre strøm sammenlignet med analoge instrumenter. Eksempler herpå inkluderer digitale multimeter, digitale spændingsmåler og digitale frekvensmåler.
Nøgleegenskaber af Digitale Instrumenter
Digitale instrumenter har følgende vigtige egenskaber:
Høj præcision i målinger.
Følsomme komponenter, der let påvirkes af omgivende temperatur og fugt.
Højt indgangsimpedans, hvilket resulterer i minimal strømforsyning.
Lavere transportabilitet.
Højere omkostninger.
Fri for paralaksefejl: Imod analoge instrumenter, som bruger en pegepind til at angive målte værdier (hvilket kan føre til potentielle paralaksefejl), viser digitale instrumenter resultater direkte på en skærm, hvilket reducerer sådanne fejl.
Konstruktion af Digitale Instrumenter
Strukturen af et digitalt instrument er illustreret i nedenstående figur.
Nøglekomponenter i Digitale Instrumenter
Digitale instrumenter består af tre kernekomponenter: transducere, signalforsker og visningsenheder.
Transducer: Konverterer ikke-elektriske eller fysiske størrelser (fx temperatur, forskydning) til målbare elektriske størrelser (som spænding eller strøm). Bemærk, at transducere er unødvendige, når inputtet allerede er elektrisk.
Signalforsker: Forbedrer svage inputsignaler for at sikre, at de kan behandles effektivt.
Visningsenhed: Præsenterer den målte størrelse i numerisk form. Lysemitterende dioder (LED) eller flydende krystal displays (LCD) anvendes ofte til dette formål.
Fordele ved Digitale Instrumenter
Læsninger vises numerisk, hvilket minimere menneskelige fejl.
Digitale udgange kan direkte fødes ind i lagringsenheder (fx floppydiske), optagere eller printere.
Lavere strømforsyning sammenlignet med analoge instrumenter.
Ulemper ved Digitale Instrumenter
Begrænset overbelastningskapacitet.
Temperaturfølsomhed: Delikate interne komponenter påvirkes let af atmosfæriske forhold (fx fugt, støv).
Mere følsom over for støjinterferens end analoge instrumenter.
Trot ikke disse ulemper, bliver digitale instrumenter stadig bredt anvendt i målingsapplikationer.
