Цифровой интегрирующий вольтметр

ОПИСАНИЕ 23520I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cfffffa СоветскиМ

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21е, 36/01

Заявлено 06.XII.1967 (№ 1201543/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 16.1.1969. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания ЗХ1.1969

Номйтет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 01г

УДК 621.317.725:621.

385(088 8) Авторы изобретения

В. П. Кирьянов, И. Ф. Клисторин и И. И. Коршевер

Заявитель Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР

ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ВОЛЪТМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения и нтегральных характеристик переменных напряжений произвольной формы в звуковом диапазоне частот и напряжений постоянного тока на фоне сильных гармонических помех.

Известны цифровые вольтметры, содержащие устройство сравнения и подключенный к одному из его входов генератор опорного пилообразного напряжения, период которого много больше периода измеряемого напряжения, а также последовательно соединенные генератор импульсов эталонной частоты, ключевой элемент, двоично-десятичный счетчик и отсчетное устройство.

Предложен ный вольтметр в отличие от известных снабжен усилителем-ограничителем и логическим блоком, а генератор опорного пилообразного напряжения выполнен двухполярным и подключен на вход усилителя-ограничителя, выход которого подсоединен к одному из входов логического блока. К другому входу логического блока подключен выход устройства сравнения, на вход которого непосредственно подается измеряемое напряжение, а выходы логического блока подсоединены соответственно к управляющему входу ключевого элемента и шинам сложения и вычитания реверсивного двоично-десятичного счетчика, соединенного с отсчетным устройством.

Это позволяет уменьшить погрешность измерения среднего значения напряжения переменного тока в звуковом диапазоне частот и исключить гармоническую помеху при измерении напряжения постоянного тока.

На фиг. 1 приведена функциональная схема цифрового вольтметра; на фиг. 2 — функциональная схема логического блока; на фиг.

3 — времеíHûå диаграммы работы отдельных

10 узлов цифрового вольтметра.

Вольтметр содержит устройство 1 сравнения, генератор 2 опорного напряжения, тактовый генератор 8, задатчик 4 рода работы, усилитель-ограничитель 5, логический блок 6, генс15 ратор 7 импульсов эталонной частоты, ключевой элемент 8, реверсивный двоично-десятичный счетчик 9, отсчетное устройство 10.

Цикл измерения задается тактовым генератором 8, который запускает генератор 2 двух20 полярного опорного пилообразного напряжения (см. фиг. З,а), а подключенный к выходу генератора опорного напряжения усилительограничитель 5 формирует из пилообразного напряжения прямоугольные импульсы со

25 скважностью 2 (на фиг. З,б представлено напряжение с прямого выхода усилителя-ограничителя 5, а на фиг. 3,в — с инверсного).

Измеряемое периодическое напряжение (треугольное напряжение на фиг. З,г) подае30 ся на входы устройства 1 сравнения, которое

235201 выделяет временные интервалы stir, когда измеряемое напряжение (1„больше или меньше текущего значения опорного пилообразного напряжения. На выходе устройства 1 сравнения образуются прямоугольные импульсы, длительность которых равна указанным временным интервалам (на фиг. З,ж представлено нап)?яжение IIB прямом IIbIxOI, cTpoHcTB2 сравнения, а на фиг. З,е — на инверсном).

Прямые и инверсные выходы устройства 1 сравнения и усилителя-ограничителя 5 подключены к двухвходовым логическим схемам

«И » и «И » логического блока 6 (см, фиг. 2), а выходы схем «И » и «И?» — к логической схеме «ИЛИ », выход которой подсоединен к управляющему входу ключевого элемента.

Вследствие этого ключевой элемент 8 открывается на моменты времени Ati, в течение которых абсолютное значение измеряемого напряжения (Ь ) превышает абсолютное значение опорного напряжения (фиг. З,з).

Задатчик 4 рода работы своим прямым выходом Z (см, фиг. 2) подключен к логической схеме «Из» логического блока б, а инверсным

Z — к схеме «И4» того же блока. На вторые входы схем «Из» и «1 1 » подсоединен выход схемы «И », а выход схемы «И4» — непосредственно к шине вычитания реверсивного счетчика. Выход схемы «Из» через схему «ИЛИ?» подключен к шине сложения, на второй вход схемы «ИЛИ » — выход схемы «И ». Поэтому в режиме измерения среднего по модулю значения в моменты времени ЛЙ оказывается открытой схема «Из», а следовательно, и шина сле?кения «+-» реверсивного счетчика 9, так что импульсы, поступившие в это время с генератора 7, будут просуммированы в счетчике

9 (условно эта операция представлена на фиг. З,a). 1 од числа, зафиксированного в счетчике к концу числа измерения, пропорционален среднему по модулю значению измеряемого напря?кения.

В режиме измерения среднего или постоянHbIx напряжений открыта схема «И4». Импульсы, поступившие с генератора 7 в течение Ati, приходящиеся на отрицательную полуволну опорного напряжения, вычитаются, так как открыта шина вычитания К « — » 9 реверсивного счетчика, а приходящиеся на поло?кительную полуволну опорного напряжения складываются, потому что открыта шина сложения

К «+» 9. Данные операции условно представлены на фиг. З,и и к.

Таким образом, к концу цикла измерения в счетчике 9 будет зафиксирован код числа, пропорционального среднему значению переменного напряжения или значению постоя нного напряжения, при этом исключается гармонит0 ческая помеха.

Вывод измеренного значения на отсчетное устройство 10 производится с помощью триггера знака счетчика 9 и группы логических схем «И вЂ” ИЛИ», включенных на входе от15 счетного устройства, которые в случае знака

«+» передают на выход устройства 10 код числа с прямых выходов триггеров счетчика

9, а в случае знака « — » — с иHâåðñíûõ.

Предмет изобретения

Цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий устройство сравнения н подключенный к одному из его входов генератор опорного

25 пилообразного напряжения, период которого много больше периода измеряемого напряжения, а также последователь но соединенные генератор импульсов эталонной частоты, ключевой элемент, двоично-десятичный счетчик и

30 отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения среднего значения напряжения переменного тока в звуковом диапазоне частот и исключения гармонической помехи при измерении на35 пряжения постоянного тока, он снабжен усилителем-ограничителем и логическим блоком, а генератор опорного пилообразного напряжения выполнен двухполярным и подключен на вход усилителя-ограничителя, выход которого

40 подсоединен к одному из входов логического блока, к другому входу которого подключен выход устройства сравнения, на вход которого непосредственно подается измеряемое напря?кение, а,выходы логического блока подклю45 чены соответствен но к управляющему входу ключевого элемента и шинам сложения и вычитания реверсивного двоично-десятичного счетчика, соединенного с отсчетным устройством.

235201

xi

4..Я 8

Фиг 3

Составитель В, Скоморохов

Редактор И. Грузова Техред A. А. Камышникова Корректор Н. Н. Самыгина

Заказ 744113 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

d е

Э и к! ! ! !

1

1 !

l фиг 1

1

1 ! !

1 ! ,!