Definicija digitalnih instrumentov
Digitalni instrument je naprava, ki prikazuje vrednost meritve v obliki digitalnih števil. Deluje na principu kvantizacije – procesa pretvarjanja zveznega vhodnega signala v štejivi izhodni signal.
Digitalni instrumenti imajo relativno zapleteno strukturo in so običajno dražji. Vendar porabljajo znatno manj energije v primerjavi s standardnimi analognimi instrumenti. Primeri so digitalni multimetri, digitalni voltmetri in digitalni frekvencijski merilniki.
Ključne značilnosti digitalnih instrumentov
Digitalni instrumenti kažejo naslednje pomembne značilnosti:
Visoka natančnost meritev.
Občutljive komponente, ki so lahko hitro vplivu okoljske temperature in vlage.
Visok vhodni upornost, kar prinaša minimalno porabo energije.
Nižja prenosljivost.
Višja cena.
Sprostitev od paralaksnih napak: Na razliko od analognih instrumentov, ki uporabljajo kazalec za prikaz merenih vrednosti (kar lahko vodi do možnih paralaksnih napak), digitalni instrumenti prikazujejo rezultate neposredno na zaslonu, kar zmanjša take napake.
Izgradnja digitalnih instrumentov
Struktura digitalnega instrumenta je prikazana na spodnji sliki.
Ključne komponente digitalnih instrumentov
Digitalni instrumenti se sestavljajo iz treh osnovnih komponent: pretvornikov, urejevalnikov signala in prikazovalnih naprav.
Pretvornik: Pretvori neelektrične ali fizične količine (npr. temperaturo, premik) v merljive električne količine (tako kot napetost ali tok). Opomba: Pretvorniki niso potrebni, če je vhod že električen.
Urejevalnik signala: Okrepita šibke vhodne signale, da se zagotovi, da bodo učinkovito obdelani.
Prikazovalna naprava: Prikazuje meritveno količino v številski obliki. Za ta namen se pogosto uporabljajo svetlobno emitirajoče diode (LED) ali tekoč kristalni zasloni (LCD).
Prednosti digitalnih instrumentov
Meritve so prikazane v številski obliki, kar zmanjša ljudske napake.
Digitalni izhodi se lahko neposredno prenašajo v shranjevalne naprave (npr. flopi diski), snemalne naprave ali tiskalnice.
Nižja poraba energije v primerjavi s standardnimi analognimi instrumenti.
Nedostatki digitalnih instrumentov
Omejena preobremenitvena zmogljivost.
Občutljivost na temperaturo: Njezne notranje komponente so lahko hitro vplivu atmosferskih pogojev (npr. vlaga, prah).
Večja občutljivost na motnje zaradi šuma kot analogni instrumenti.
Njihove slabosti hkrati pa ohranjajo digitalne instrumente široko uporabljene v merilnih aplikacijah.
