数字仪器

定义:用数字形式表示测量量的仪器称为数字仪器。数字化的信息比较容易处理和传输，因此现在广泛使用。

量子化是数字仪器工作的基础。它是将模拟信号转换成数字形式的一种行为。数字仪器是由逻辑电路组成的，用来进行量的测量。

由于高速，无误的结果，更好的分辨率，更高的模拟仪器的分辨率以及更高的仪器，由于模拟仪器的几个优点，数字仪器的普及正在迅速增加。

数字仪表系统的框图

下图显示了数字仪表系统的框图：

我们可以看到，它由多个单元组成，每个单元的操作讨论如下:

1. 传感器变送器是一种把要测量的物理量转换成其等效电形式的装置。应用的输入可以是温度、压力、速度、位移等。它基本上是把一种能量转换成另一种能量。
2. 信号处理单元本装置主要由放大电路、平衡电路和校准元件组成。传感器的输出是被测量量的电子形式，被馈入信号处理单元。这基本上放大或修改换能器的输出到这样的程度，它可以很容易地被系统的其他单元检测和接受。
3. 多路复用器:多路复用器将处理单元提供的多个模拟信号进行混合。它通过组合各种应用信号来产生单个信号。然后进一步处理这个信号。
4. 信号转换器:该单元接收多路复用器的输出并产生这样一个信号，该信号可被系统的其他单元处理。
5. 模拟到数字转换器ADC在数字仪器系统中起着至关重要的作用。它将应用的模拟数据信号转换成等效的数字形式。这些转换后的数字数据然后被提供给显示设备。
6. 显示单位:该单位以数值形式表示要测量的实际数量。这可以是一个CRO或计算机显示器等取决于用户的需要。
7. 辅助设备本部门负责整个系统的运作。它基本上有助于得到线性结果，并执行诸如极限比较等任务，以确保系统的正常工作。

基本数字仪器

• 数字电压表:

数字电压表是测量电压的设备，并以数字方式而不是模拟表示显示数量。这里，测量的电压以分立数字的形式提供。它被缩写为DVM。

由于它的通用性和准确性，它被广泛应用于各种交流和直流电压测量应用。

• 数字万用表:

数字万用表帮助我们以数字方式测量电压、电流和电阻。或者我们可以说，数字万用表是一种数字仪器，它可以产生数字化的电压、电流或电阻值。DMM是数字万用表的缩写。

由于数字仪器据说是高度准确的，但在他们的情况下是值得注意的，即精度稍微取决于系统中采用的模拟转换器。
区别数字电压表和模拟电压表的一个关键因素是数字电压表具有高输入阻抗和小仪器尺寸。

• 数字频率计:

它是一种测量所应用的周期信号频率的数字仪器。它由衰减器、整形电路、逻辑门、计数器和触发器组成，用于测量电信号的频率。

数字频率计通过将信号转换成一系列脉冲来测量信号频率。换句话说，脉冲的组合就是系统的输入。这里，要测量的信号的每个周期代表一个脉冲。

然后计算在一定时间内发生的脉冲。这个计数显示了应用的输入信号的频率。脉冲计数是通过一个高速的电子计数器来完成的。因此，也可以测量频率较高的信号。

数字仪器的优势

1. 通过使用数字仪器，可以在模拟系统的情况下具有高度精确的测量。
2. 数字仪器由于其数字数据表示格式提供了比模拟仪器更好的可读性。
3. 在数字仪器的情况下，能源消耗是非常少的。

数字仪器的缺点

1. 成本高且不支持易饮用的特点。
2. 这些很容易受到噪音或其他外部因素的影响。
3. 这些非常易于温度和湿度的变化。