In ziua de astazi, orice marime electrica sau neelectrica poate fi masurata cu ajutorul unor aparate de masura. In functie de tehnologia folosita, exista aparate de masura analogice si digitale. In acest articol ne vom concentra pe aparatele de masura digitale.
Aparatele de masura digitale (numerice) sunt caracterizate de faptul ca marimea de masurat este transformata in semnale digitale, care sunt preluate de circuite specifice, iar rezultatul masurarii este afisat numeric si nu poate lua orice valoare, deoarece indicatia variaza in trepte, deci masurarea este discontinua.
Aparatele de masura digitale au multiple avantaje:
- precizia de masurare este foarte mare, insa este dependenta de numarul de cifre afisate: cu cat sunt afisate mai multe cifre, cu atat precizia este mai ridicata;
- sunt eliminate erorile de citire, de calibrare, de scara, de paralaxa si cele subiective;
- asigura o evaluare rapida a valorii marimii masurate;
- au o sensibilitate foarte mare;
- asigura o viteza mare de masurare (sunt capabile sa efectueze sute de masurari pe secunda);
- asigura comoditate in efectuarea masurarilor;
- asigura posibilitatea inregistrarii precise si rapide a rezultatelor;
- asigura comutarea automata pe domeniul de masurare;
- ofera posibilitatea transmiterii rezultatelor la distanta, fara erori;
- ofera posibilitatea conectarii cu calculatoare sau alte dispozitive automate;
- ofera posibilitatea automatizarii procesului de masurare.
Spre deosebire de aparatele de masura analogice, cele digitale au un cost mai ridicat, avand in vedere tehnologia mai noua folosita, dar si un grad de complexitate mai mare.
Datorita performantelor lor ridicate, aparatele de masura digitale au numeroase utilizari:
- masuratori in procesele industriale de automatizare;
- masuratori de precizie in laborator;
- masuratori cu inregistrari numerice in procesele industriale;
- masuratori cu transmiterea rezultatelor la distanta;
- controlul si supravegherea centralizata in procesele industriale;
- masuratori cu prelucrarea rezultatelor pe calculator.
Principiul de functionare a unui aparat de masura digital consta in transformarea in semnale digitale a marimii de masurat cu variatie continua in timp, in prelucrarea specifica a acestor semnale si in afisarea lor sub o forma numerica. Un semnal digital are doua niveluri, 0 sau 1, informatia fiind reprezentata prin prezenta unuia sau a altuia dintre aceste doua niveluri. Convertorul analog-digital transforma un semnal analogic intr-unul digital. Operatia de prelucrare numerica include urmatoarele etape:
1. Cuantificarea semnalului - operatiunea de divizare a semnalului in "cuante" (cantitati egale, de o anumita valoare);
2. Codificarea - operatia de asociere a unor valori numerice cuantelor obtinute (codificarea binara opereaza cu nivelurile 0 si 1, care corespund unor niveluri de tensiune continue, spre exemplu 0 V si 5 V);
3. Discretizarea - operatia de transformare a variatiei continue a marimii de masurat intr-o variatie in trepte, facandu-se atat in timp, cat si la nivel de amplitudine;
4. Afisarea - operatia de prezentare a rezultatului sub forma de cifre, cu ajutorul indicatoarelor optoelectronice de tip LCD sau LED.