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G e r ä t e k o n z e p t d e s H M 8 1 1 2 - 3
8 Gerätekonzept des HM8112-3
8.1
Referenz
Der integrierende AD-Wandler muss mit einer Referenz be-
schaltet werden. Die Eigenschaften dieser Referenz bestimmen
letztendlich die Langzeitstabilität des Gerätes. Beim HM8112-3
dient als Referenz ein hochgenauer Referenzbaustein.
8.2
Integrierende AD-Wandler
Als integrierende AD-Wandler wird ein Wandler nach dem
Multi-Slope-Verfahren benutzt.
8.3
Gleitender Mittelwert
Der vom AD-Wandler ermittelte Messwert kann direkt ange-
zeigt werden. Es kann jedoch aus n-Messwerten auch zuerst
der Mittelwert gebildet werden, welcher dann angezeigt wird.
Zuerst werden 1 bis n Werte erfasst. Aus diesen n Werten
wird der Mittelwert gebildet und anschließend angezeigt. Im
folgenden Schritt wird der nächste Messwert n+1 vom AD-
Wandler ermittelt. Von den zuvor ermittelten n Werten wird der
erste gemessene Wert 1 verworfen. Aus den restlichen 2 bis
n Werten und dem neuen Wert n+1 wird ein neuer Mittelwert
gebildet. Dies hat den Vorteil, dass Spitzen oder Störungen
geglättet werden.
8.4
Messung der Wechselgrößen
Frequenz, Periodendauer
Frequenz und Periodendauer werden prinzipiell anhand einer
Impulszähl-Schaltung gemessen. Als Basiszeit dient eine
Sekunde. Die erste auftretende negative Flanke triggert die
Messung und startet den Zähler. Eine Sekunde lang löst jede
negative Flanke einen Zählimpuls aus. Nach Ablauf der ersten
Sekunde wartet die Messschaltung auf den nächsten Nulldurch-
gang des Signals. Ab jetzt wird die Periodendauer des Signals
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Änderungen vorbehalten
bestimmt. Es wird gemessen, wie lange es bis zum folgenden
Nulldurchgang dauert. Aus dieser kombinierten Messung wird
dann die Frequenz des Signals bestimmt und die Periodendauer
berechnet. Die kombinierte Messung von der Anzahl der Null-
durchgänge und Zeit einer Periode des Signals ermöglicht das
Messen von sehr kleinen und auch großen Frequenzen inner-
halb einer vernünftigen Zeit. Bei Anlegen einer Gleichspannung
wird die Frequenz zu 0 Hz bestimmt.
Da die Periodendauer aber berechnet wird, erfolgt eine Division
durch 0. Deswegen zeigt das Gerät bei der Periodendauer-
messung einer Gleichspannung „INF" im Display. (INF = Infinity
= Unendlich).
Effektivwertgleichrichter
Die Wechselspannungsmessung wird durch einen hoch-
genauen Effektivwertgleichrichterbaustein realisiert. Dieser
Baustein bestimmt aus der anliegenden Wechselspannung eine
proportionale Gleichspannung, die dem Echt-Effektivwert der
Wechselspannung entspricht.
Crestfaktormessung
Bei Überschreiten des Crestfaktors von 7 lässt sich durch
den Echteffektivwertgleichrichter die Wechselspannung oder
Wechselstrom nicht mehr korrekt bestimmen.
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