средство измерений, в котором значение измеряемой физической величины автоматически представляется в виде числа, индицируемого на цифровом отсчётном устройстве, или в виде совокупности дискретных сигналов - кода. Ц. и. у. подразделяют на цифровые измерительные приборы (См. Измерительный прибор) и цифровые измерительные преобразователи (См. Измерительный преобразователь). Цифровые измерительные приборы являются автономными устройствами, в которых значение измеряемой величины автоматически представляется в виде числа на цифровом отсчётном устройстве (ЦОУ); цифровые измерительные преобразователи не имеют ЦОУ, а результаты измерений преобразуются в цифровой код для последующей передачи и обработки в измерительно-информационных системах. Наибольшее распространение получили Ц. и. у. для измерения электрических величин (силы тока, напряжения, частоты и др.); те же Ц. и. у. используют для измерения неэлектрических величин (давления, температуры, скорости, усилия и др.), предварительно преобразовав их в электрические.

Действие Ц. и. у. основано на дискретизации (квантовании по уровню) и кодировании значения измеряемой физической величины. Кодированный сигнал выводится либо на ЦОУ, либо на аппаратуру передачи и обработки данных. В ЦОУ кодированный результат измерения преобразуется в число, выражаемое цифрами, обычно в общепринятой десятичной системе счисления. Наиболее распространены ЦОУ с 2-9 цифрами (разрядами). В цифровых измерительных приборах используют ЦОУ электрические, электронные, газоразрядные и на жидких кристаллах. В группу электрических ЦОУ входят световые табло, проекционные и мозаичные ЦОУ, многоэлементные цифровые лампы и электролюминесцентные ячейки. К газоразрядным и электроннолучевым ЦОУ относят цифровые индикаторные лампы (См. Цифровая индикаторная лампа), Декатроны, Трохотроны и знаковые электроннолучевые трубки. Наибольшее распространение получили ЦОУ на газоразрядных лампах благодаря простому устройству, высокой надёжности и низкой стоимости.

Конструкция Ц. и. у., их точность и область применения зависят от принципа, положенного в основу преобразования измеряемой величины в код; распространены главным образом следующие основные принципы построения Ц. и. у.: считывания, последовательного счёта, поразрядного уравновешивания.

Принцип считывания (одного отсчёта) состоит в том, что в "памяти" кодирующего устройства (См. Кодирующее устройство) Ц. и. у. имеется набор всех возможных для данного Ц. и. у. кодов; тот или иной код считывается в зависимости от значения измеряемой величины. Обычно этот принцип используют в Ц. и. у. механических перемещений.

Например, в Ц. и. у. для измерения угла поворота вала в качестве кодирующего устройства обычно используют кодирующий диск (или барабан), укрепляемый на валу. Измеряемый угол регистрируется по кодирующему диску считывающим устройством, а результат считывания в виде кодированного сигнала подаётся на ЦОУ.

В Ц. и. у., основанном на принципе последовательного счёта, измеряемая величина сравнивается с др. однородной величиной, получаемой в результате сложения одинаковых приращений, число которых при равенстве сравниваемых величин (с погрешностью до единичного приращения) принимается за числовое значение измеряемой величины.

Такие Ц. и. у. применяются преимущественно для измерения интервалов времени, частоты и др. физических величин с промежуточным преобразованием их в интервал времени. На рис. 1 показана схема такого Ц. и. у. Измеряемый интервал времени Т_х ограничивается моментами появления двух электрических импульсов - "начало" и "конец". По этим импульсам формирователь вырабатывает строб-импульс длительностью Т_х, который поступает на один из входов совпадений схемы (См. Совпадений схема); на др. её вход подаются импульсы с высокой частотой повторения f₀, вырабатываемые генератором опорных импульсов. Число импульсов n_y на выходе схемы совпадений, подсчитанное счётчиком, равно n_y = Σ[f₀(T_x]. При n_y/f₀ << T_x число n_x можно принять за значение измеряемого интервала. Счётчик опорных импульсов вырабатывает также код, соответствующий числовому значению интервала Т_х.

Принцип поразрядного уравновешивания (сравнения и вычитания) предусматривает сравнение измеряемой величины с др. однородной величиной, получаемой в результате суммирования различных по величине приращений, всегда одних и тех же для данного Ц. и. у. Сумма приращений компенсирующей величины (с погрешностью до наименьшего приращения) принимается за числовое значение измеряемой величины (так же, например, как при взвешивании на обычных рычажных весах массу тела определяют по номиналам масс уравновешивающих его гирь). Принцип поразрядного уравновешивания используется главным образом в Ц. и. у. для измерения электрических величин (напряжения и силы постоянного тока, сопротивления и др.), а также некоторых неэлектрических величин, предварительно преобразованных в электрические. На рис. 2 показана схема цифрового вольтметра постоянного тока. Измеряемое напряжение U_x поступает на один из входов сравнивающего устройства; на др. его вход подаётся компенсирующее напряжение U_k от формирователя компенсирующего напряжения с программным управлением. Сравнивающее устройство вырабатывает один из двух взаимоисключающих сигналов: U_k > U_x или U_k ≤ U_x. По сигналу U_k ≤U_x устройство управления выдаёт команду формирователю на увеличение U_k на следующее приращение. По сигналу U_k > U_x устройство управления даёт формирователю команду снять последнее из приращений и заменить его меньшим приращением. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не наступит увеличение U_k на наименьшее приращение, возможное для данного формирователя. После этого в устройстве управления вырабатывается код, соответствующий полной сумме приращений, который и подаётся на отсчётное устройство.

Лит.: Швецкий Б. И., Электронные измерительные приборы с цифровым отсчётом, 2 изд., К., 1970; Шкурин Г. П., Справочник по электро- и электронно-измерительным приборам, М., 1972; Орнатский П. П., Автоматические измерения и приборы, 3 изд., К., 1973; Шляндин В. М., Цифровые измерительные преобразователи и приборы, М., 1973; Электрические измерения, под ред. А. В. Фремке, 14 изд., Л., 1973; Гитис Э. И., Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, 3 изд., М., 1975.

Н. Н. Вострокнутов.

Рис.1. Схема цифрового измерительного устройства для измерения временных интервалов: ФС - формирователь строба-импульса; И - схема совпадения; ГОИ - генератор опорных импульсов; СЧ - счётчик импульсов; ОУ - отсчётное устройство; Т_х - измеряемый интервал времени; f₀ - частота повторения опорных импульсов; n_y - число импульсов, уложившихся в интервал времени Т_х.

Рис. 2. Схема цифрового вольтметра постоянного тока: СУ - сравнивающее устройство; ФКН - формирователь компенсирующего напряжения; ПЗУ - программное запоминающее устройство; ОУ - отсчетное устройство; U_x - измеряемое напряжение; U_к - компенсирующее напряжение.

1) электротехническое устройство для зарядки аккумуляторных (в основном) и конденсаторных батарей. Состоит из зарядного генератора (См. Зарядный генератор) или из Трансформатора с выпрямителем тока (См. Выпрямитель тока) и распределит. устройства, куда входят регуляторы напряжения и автоматические выключатели. Мощность З. у. определяется ёмкостью заряжаемых батарей и установленной продолжительностью заряда.

Аккумуляторные З. у. применяются для периодической зарядки, непрерывной и прерываемой подзарядки и перезарядки (уравнительной зарядки) аккумуляторных батарей, которые, как правило, предварительно собирают в отдельные группы по признаку равенства ёмкости и силы зарядного тока. При периодической зарядке аккумуляторные батареи делят на две группы. З. у. заряжает одну из двух групп аккумуляторов. При непрерывной подзарядке З. у. питает сеть нагрузки и одновременно подзаряжает аккумуляторные батареи. При прерывистой подзарядке З. у. часть времени питает нагрузку и осуществляет подзарядку аккумуляторной батареи, а часть времени под малой нагрузкой стоит в резерве; цепь нагрузки питается от аккумуляторной батареи. Конденсаторные З. у. применяют для зарядки конденсаторов в нормальном режиме, т. е. непрерывно до номинального напряжения.

Выпрямительные З. у. однофазные малой мощности (рис.) имеют круто падающую внешнюю характеристику, соответствующую режиму зарядки аккумуляторных батарей. Регулирование напряжения выполняется секционированием вторичной обмотки трансформатора.

Г. В. Михневич.

2) При взрывных работах З. у. - механизм или машина для заполнения зарядной полости взрывчатыми веществами (ВВ). З. у. подразделяются на 2 группы: для заряжания патронированных ВВ, не содержащих нитроэфиров или гексогена, и для заряжания гранулированных ВВ. З. у. 1-й группы не получили широкого распространения вследствие своего несовершенства, недостаточной плотности заряжания и высокой стоимости соответствующих ВВ. З. у. для гранулированных ВВ предназначены для заряжания на карьерах нисходящих скважин методом самотёка сыпучего или текучего BB (передвижные смесительно-зарядные устройства, производящие в процессе заряжания смешение компонентов ВВ, например игданита, зерно-гранулитов и транспортно-зарядные машины для транспортировки и заряжания В В заводского изготовления) и для заряжания шпуров и скважин любого направления при помощи пневматических устройств. Последние применяются преимущественно в шахтах и подразделяются по принципу действия на эжекторные, в которых ВВ засасывается из открытой ёмкости за счёт разрежения в эжекторной головке и увлекается потоком сжатого воздуха в зарядную трубку, и нагнетательные, вытесняющие ВВ сжатым воздухом из герметизированной ёмкости. Нагнетательные З. у. транспортируют ВВ по трубопроводам (шлангам) на 200-300 м (в т. ч. до 80 м по вертикали) и с необходимой скоростью нагнетают в скважины. З. у. для текучих водосодержащих ВВ разделяют на 2 группы: передвижные машины для наполнения водой сухих смесей заводского изготовления типа акватолов и передвижные термоизолированные машины для транспортировки гранулированных компонентов и горячего раствора аммиачной селитры (наполнителя) и их смешения непосредственно в процессе заряжания. Нагнетание текучего ВВ в скважины производится сжатым воздухом или насосом.

Лит.: Механизация заряжания ВВ, 2 изд., М., 1969.

Г. П. Демидюк, В. М. Комир.

Схема однофазного зарядного устройства с селеновым выпрямителем: 1 - стабилизатор напряжения; 2 - выпрямитель; 3 - дроссель; А - амперметр (последовательно с батареей аккумуляторов); В - вольтметр (параллельно с нагрузкой); Н - нагрузка.

электрическое, устройство для приёма электроэнергии (от генераторов электростанции (См. Электростанция), трансформаторов, преобразователей преобразовательной подстанции (См. Преобразовательная подстанция) и др.) и её распределения между отдельными потребителями. В состав Р. у. входят: выключатели электрические (См. Выключатель электрический), разъединители (См. Разъединитель), трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы, сборные шины, Разрядники, реакторы электрические (См. Реактор электрический). Для обеспечения возможности ремонта Р. у. или участков электросети, не прекращая энергоснабжения потребителей, систему сборных шин Р. у. секционируют.

По конструктивному исполнению Р. у. разделяют на закрытые (в зданиях) и открытые (см. Открытая установка). Закрытые Р. у. устраивают, как правило, при напряжении до 10 кв. В них вся аппаратура и токоведущие части размещаются в закрытом помещении. В условиях сильно загрязнённой атмосферы и при возможности отложения на изоляторах проводящей пыли, химических продуктов, морской соли и т.п. Р. у. выполняются закрытыми при напряжениях вплоть до 220 кв. Открытые Р. у. устанавливают преимущественно при напряжении 35 кв и выше; вся их аппаратура монтируется вне зданий.

В целях уменьшения занимаемой Р. у. площади, сокращения времени монтажа и ремонта, снижения эксплуатационных расходов и повышения электробезопасности обслуживания все элементы Р. у. на напряжения до 35 кв чаще всего монтируются (в заводских условиях) в металлических шкафах или оболочках (т. н. комплектные Р. у. - КРУ). В КРУ до 10 кв изоляция токоведущих частей обеспечивается фарфоровыми изоляторами и воздухом либо литой эпоксидной изоляцией. С конца 60-х гг. 20 в. получают распространение компактные герметичные КРУ на напряжение 66 кв и выше, в которых изоляцией служит элегаз (SF₆) при давлении в несколько атмосфер.

Лит.: Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967; Лисовский Г. С., Хейфиц М. Э., Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35-500 кв, М., 1970; Полтев А. И., Элегазовые аппараты, Л., 1971.

А. М. Бронштейн.