Alat pengukur digital: kelebihan dan kekurangan, prinsip operasi
Pengukuran digital adalah salah satu cara paling revolusioner untuk mengukur berbagai kuantitas fisik sepanjang sejarah umat manusia. Dapat dikatakan bahwa secara umum, sejak munculnya teknologi digital, pentingnya perangkat jenis ini sangat menentukan masa depan seluruh keberadaan kita.
Semua alat pengukur dibagi menjadi analog dan digital.
Meter digital memiliki kecepatan respons yang tinggi dan kelas akurasi yang tinggi. Mereka digunakan untuk mengukur berbagai besaran listrik dan non-listrik.
Tidak seperti perangkat analog digital, mereka tidak menyimpan data terukur dan tidak kompatibel dengan perangkat mikroprosesor digital. Untuk alasan ini, perlu untuk mencatat setiap pengukuran yang dilakukan dengannya, yang bisa membosankan dan memakan waktu.
Kerugian utama meter digital adalah mereka membutuhkan sumber daya eksternal atau pengisian baterai setelah waktu tertentu.Selain itu, keakuratan, kecepatan, dan efisiensi perangkat digital membuatnya lebih mahal daripada perangkat analog.
Alat pengukur digital - perangkat di mana nilai input analog X yang diukur secara otomatis dibandingkan secara empiris dengan nilai diskrit dari nilai (sampel) yang diketahui N dan hasil pengukuran diberikan dalam bentuk digital (Apa perbedaan sinyal analog, diskrit, dan digital?).
Diagram blok voltmeter digital
Saat melakukan operasi komparatif dalam alat ukur digital, level dan waktu dari nilai kuantitas terukur kontinu dikuantisasi. Hasil pengukuran (ekuivalen numerik dari nilai terukur) dibentuk setelah melakukan operasi pengkodean digital dan disajikan dalam kode yang dipilih (desimal untuk ditampilkan atau biner untuk diproses lebih lanjut).
Pengukur cahaya digital
Operasi perbandingan dalam alat pengukur digital dilakukan oleh alat pembanding khusus. Biasanya, hasil akhir pengukuran pada perangkat tersebut diperoleh setelah penyimpanan dan pemrosesan tertentu dari hasil operasi terpisah untuk membandingkan nilai analog X dengan nilai diskrit yang berbeda dari nilai sampel N (perbandingan fraksi X yang diketahui dengan N dengan nilai yang sama juga dapat dilakukan).
Setara numerik dari X disajikan ke alat pengukur melalui perangkat keluaran dalam bentuk yang nyaman untuk persepsi (tampilan digital) dan, jika perlu, dalam bentuk yang nyaman untuk dimasukkan ke dalam komputer elektronik (komputer) atau ke dalam sistem kontrol otomatis (pengontrol digital, pengontrol logika yang dapat diprogram, relai cerdas, konverter frekuensi).Dalam kasus kedua, perangkat paling sering disebut sensor digital.
Nonometer digital
Secara umum, alat pengukur digital berisi konverter analog-ke-digital, unit untuk menghasilkan nilai referensi N atau sekumpulan nilai N yang telah ditentukan sebelumnya, pembanding, perangkat logika, dan perangkat keluaran.
Alat pengukur digital otomatis harus memiliki perangkat yang mengontrol operasi unit fungsionalnya Selain blok fungsional yang diperlukan, perangkat tersebut dapat berisi tambahan, misalnya, konverter nilai kontinu X ke nilai kontinu menengah.
Konverter semacam itu digunakan dalam alat ukur di mana X perantara dapat lebih mudah diukur daripada aslinya. Konversi X ke besaran listrik sering digunakan saat mengukur berbagai besaran non-listrik, pada gilirannya besaran listrik sering diwakili oleh interval waktu yang setara, dan seterusnya.
Lihat juga:
Pengonversi Analog ke Digital (ADC) adalah perangkat yang menerima sinyal analog masukan dan, karenanya, sinyal digital keluarannya, cocok untuk bekerja dengan komputer dan perangkat digital lainnya, mis. biasanya sinyal fisik pertama kali diubah menjadi analog (mirip dengan sinyal asli) dan kemudian sinyal analog diubah menjadi digital.
Meter digital menggunakan berbagai metode pengukuran otomatis dan sirkuit pengukuran. Sebuah n terpisah menentukan spesifisitas terutama dari metode perbandingan.
X dan N dapat dibandingkan dengan metode balancing dan matching. Pada metode pertama, perubahan nilai N dikontrol hingga persamaan (dengan kesalahan diskrit) dari nilai X dalam N atau efek yang dihasilkan olehnya dipastikan. Menurut metode kedua, semua nilai N dibandingkan secara bersamaan dengan X, dan nilai X ditentukan oleh nilai yang cocok (dengan kesalahan diskrit) n.
Dalam metode pencocokan, beberapa pembanding biasanya digunakan secara bersamaan, atau X memiliki kemampuan untuk bekerja pada perangkat umum yang membaca nilai N yang cocok dengannya.
Perbedaan dibuat antara metode pelacakan, sapuan, dan penyeimbangan bitwise, serta metode pencocokan jejak hitung atau baca, penghitungan berkala, atau penghitungan hasil perbandingan secara berkala.
Multimeter digital
Alat ukur digital pertama dalam sejarah adalah sistem pengkodean spasial.
Pada perangkat (sensor) ini, sesuai dengan skema pengukuran, nilai terukur diubah menggunakan konverter analog menjadi gerakan linier atau sudut rotasi.
Selain itu, dalam konverter analog-ke-digital, perpindahan atau sudut rotasi yang dihasilkan dikodekan menggunakan topeng kode khusus, yang diterapkan pada disk kode khusus, drum, penggaris, pelat, tabung sinar katoda, dll.
Topeng membuat simbol (0 atau 1) dari kode angka N dalam bentuk daerah konduktif dan non-konduktif, transparan dan buram, magnetik dan non-magnetik, dll. Dari area ini, pembaca khusus menghapus kode yang dimasukkan.
Metode yang paling umum untuk menghilangkan kesalahan ambiguitas didasarkan pada penggunaan kode siklik khusus, di mana angka yang berdekatan hanya berbeda dalam satu bit, mis. kesalahan baca tidak dapat melebihi langkah kuantisasi. Ini dicapai karena ketika setiap angka diubah oleh satu dalam kode siklik, hanya satu karakter yang diubah (misalnya, kode Gray digunakan).
Encoder digital
Bergantung pada penerapan enkoder, transduser pengkodean spasial dapat dibagi menjadi transduser kontak, magnetik, induktif, kapasitif, dan fotolistrik (lihat — Cara pembuat enkode bekerja dan bekerja).
Contoh meter digital: