Цифровой измеритель амплитуды переменного напряжения Советский патент 1983 года по МПК H03K13/17 

11 Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитуды переменного напряжения. Известно устройство для измерения амплитуды переменного напряжения, содержащее нуль-орган импульсного типа, измерительный делитель напряже ния, программирующее и управляющее устройство, источник базисного напряжения и поляризованное реле, причем обмотка реле питается от входного переменного напряжения, а с одного из контактов реле подается сигнал синхронизации для работы потенцио- , метра tl3 Область применения этого устройст ва ограничена, так как оно имеет огЧ раниченный частотный.диапазон измеряемых переменных напряжений. Наиболее близким к предлагаемому является цифровой измеритель амплитуды переменного напряжения, содержащий формирователь, вход которого соединен -с шиной преобразуемого сигнала и первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с выхо дом цифро-аналогового преобразовател а выход подключен-К первому входу ячейки памяти, выход которой соединен с первым входом устройства управления, выход которого подключен к входам цифро-аналогового преобразователя, а второй вхЬд соединен с выходом второго триггера и входом линии задержки, выход которой подклю чен к второму входу ячейки памяти и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с шиной установки, третий вход - с выходом , формирователя, четвертый вход - с ;выходом первого триггера . Область применения этого устройст ва ограничена, так как оно имеет ограниченный частотный диапазон измеряемых переменных напряжений, потому что с увеличением частоты измеряемого напряжения длительность импульсов, поступающих на устройство управления уменьшается и может достигнуть такой величины, при которой устройство управления не будет срабатывать, низкую помехоустойчивость так как имеется возможность сбоя, если время задержки линии задержки и период измеряемого напряжения буду находиться в следующей зависимости: 6 Глъб- С2и - 1Ь где 1,2,3..., ибо на выходе триггера формируются имПульсы очень малой длительности от которых триггер может не сработать. Цель изобретения - расширение диапазона частот измеряемого напряжения и повышение помехоустойчивости, измерителя. Поставленная цель достигается тем,.что в цифровой измеритель амплитуды переменного напряжения, содержащий формирователь, вход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала и первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход подключен к первому входу ячейки памяти, выход которой соединен с первым входом устройства управления, вЫходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, а второй вход соединен с выходом второго триггера и входом линии задержки, выход которой подключен к второму входу ячейки памяти и первому входу второго триггера второй вход которого соединен с шиной установки, третий вход - с выходом формирователя, четвертый вход с выходом первого триггера, выход формирователя соединен с первым входом первого триггера, второй и третий (зходы которого соединены с дополните тельным выходом линии задержки. На фиг.. 1 показана .структурная схема устройства; на фиг. 2 - 4 временные диаграммы работы устройства. В состав устройства (фиг. ) входят формирователь 1, два триггера. 2 и 3, многоотводная линия Ц задержки, устройство 5 управления, ячейка 6 памяти, нуль-орган 7 и цифроанало- ° Ь1Й преобразователь 8 (например. управляемый делитель напряжения)-. В качестве устройства управления может использоваться развертывающий регистр или счетчик. Во временных диаграммах работы устройства измерения амплитуды переменного напряжения период Tg значительно больше времени переходных процессов (Т2)и1ЛП и устройства управления (фиг. 2), период Tg соизмерим с T/i, (фиг. 3), период Tg,y меньше . фиг. 4 . Перед началом измерения триггер 3 устанавливается в единичное состояние. Формирователь 1 преобразует входное переменное напряжение в нал ряжение прямоугольной формы определе ной амплитуды. Если начальное состояние триггера 2 будет единичным, то первый же спад напряжения на выходе формирователя 1 перебрасывает триггер 3 из единичного состояния в нулевое. Если начальное состояние триггера 2 будет нулевым, то фронт напряжения с выхода формирователя 1/установит его в единичное состояние, тем самым разрешая срабатывание триггера 3 от импульсов формирователя 1. Получившийся на выходе триггера 3 спад напряжения поступает в устройство 5 управления, которо устанавливает на выходе цифроанйлого вого преобразователя 8 первое значение компенсирующего напряжения. Кроме того, спад напряжения с выхода триггера 3 поступает на вход линии k задержки. Через время Т , определяемое минимальной допустимой дли-: тельностью управляющих импульсов на первом входе устройства 5 управле ния, спад напряжения достигает первого отвода линии k задержки и устанавливает триггер 2 в нулевое состояние, а нулевой потенциал на второ входе триггера 2 блокируется прохождение импульсов с формирователя 1. Через время Т, равное или большее времени переходных процессов устройства 5 уп|эавления и цифроаналогового преобразователя 8, спаД напряжения с второго отвода линии k задержки поступает на вход триггера 3, устана ливая его в единичное состояние, и на вход ячейки 6 памяти, устанавлива ее в состояние перекомпенсация. Через 7/ после установления триггера 3 в единичное .состояние снимается блокировка триггера 2 и фронт капря жения с формирователя 1 устанавлива-. ет триггер 2 в единичное состояние, тем самым снимая блокировку с триггера 3. По спаду напряжения с формирователя 1 триггер 3 устанавливается в нулевое состояние. По спаду напряжения на выходе триггера 3 срабатывает устройство управления, выставляя следующее значение компенсирующего напряжения с учетом состояния ячейки 6 памяти. хЧерез tr триггер 2 перебрасывает- ся в нулевое состояние и блокируется срабатывание триггера 3 от импульсов с формирователя 1 и т.д. до тех пор, пока,устройство 5 управления не отработает все разряды цифрового кода. Таким образом, при изменение компенсирующего напряжения производится с каждым периодом входного напряжения (фиг. 2/, при зименение компенсирующего напряжения производится каждый второй период входного напряжения (фиг. 3) и при Т - Ц изпеиен е компенсирующего напряжения производится через несколько периодов (фиг. У в зависимости от того, насколько т;: больше . При этом длительность импульсов, поступающих с триггера 3 на устройство 5 управления, всегда будет больше Г, а период их следования не может быть меньше JT-+7Г . На фиг. А расг смотрен вариант, при котором уст|Х)йство-прототип работает нёименее устойчиво. 3

f

7

Фиг.2

i

1

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ АМПЛИ- : ТУДЫ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий формирователь, вход которого соединен с шиной преобразуемого сигнала и первым входом нуль-органа, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход подключен к первому входу ячейки памяти, выход которой соедиг нен G первым входом устройства управ ления, выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, а второй вход соединен с выходом второго триггера и входом линии задержки, выход которой подключен к второму входу ячейки памяти и первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с шиной установки, третий вход - с выходом формирователя четвертый вход - с выходом первого триггера, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона частот измеряемого напряжения .и повышения помехоустой§ чивости измерителя,выход формирова(Л теля соединен с первым входом первого триггера второй и третий входы которого соединены с дополнительным выходом линии задержки.