Цифровой вольтметр Советский патент 1983 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к цифровой электронно-измерительной технике и применяется при измерении постоян ных напряжений высокоомных источников в условиях воздействия помех. Известен цифровой вольтметр, содержащий источники измеряемого и эталонного напряжений, последовательно соединенные усилитель, интег рирующий аналого-временной преобразователь, селектор, счетно-рещаюр ее устройство цифровой индикации, вход управления которого, а также интегрирующего аналого-цифрового преобра зователя и селектора подключены к выходам блока управления, к второму входу селектора подключен выход генератора импульсов, а вход усилителя соединен с выходом переключателя полярности, одни входы которого соединены с выходами источника измеря емого напряжения, другие - с выходо переключателя, один вход которого подключен к выходу источника эталон ного сигнала, входы управления переключателя полярности и переключателя соединены с соответствующими /входами блока управления Cl2« Недостатком цифрового вольтметра является низкая точность измерения. Известен цифровой вольтметр, содержащий источники измеряемого и эталонного напряжения, последовательно соединенные, интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, селектор, счетно-решающее устройств устройство цифровой индикации, входы управления которых соответственно соединены с выходами блока управ ления, к второму входу селектора подключен выход генератора импульсов, первый переключатель полярности, неподвижные контакты которого соединены с выходами источника измеряемого напряжения, вход управления соединен с соответствующим пятым выходом блока управления 23. Недостатком такого устройства является низкая точность измерения. Цель изобретения - повыиение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр, содержащий источники измеряемого, опорного и эталонного источников напряжений, последовательно соедине ные интегрирующий аналого-временной преобразователь, селектор, счетнорешающее устройство цифровой индикации, входы управления которых соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, к второму входу селектора подключен выход генератора импульсов, первый переключатель полярности, неподвижные контак ты которого соединены с выходами источника измеряемого напряжения. вход управления соединен с пятым выходом блока управления, дополнительно введены второй и третий переключатели полярности, при этом первый подвижный контакт первого переключателя полярности соединен с общей шиной, второй .подвижный контакт соединен с перйым подвижным контактом второго переключателя полярности, неподвижные контакты которого подключены к выходам источника эталонного напряжения, а второй под-, вижный контакт соединен с входом блока управления и с первым входом интегрирующего аналого-временного преобразователя, второй вход которого соединен с первым подвижным контактом третьего переключателя полярности, второй подвижный контакт которого подключен к общей шине, а неподвижные контакты соединены с выходами источника опорного напряжения, причем входы управления второго и третьего переключателей полярности Гсрединены соответственно с шестым и седьлвлм выходами блока управления соответственно. На чертеже изображена функциональная схема цифрового вольтметра. Устройство содержит источник 1 измеряемого напряжения, источник 2 эталонного напряжения, генератора 3 импульсов, первый 4 и второй 5 переключатели полярности, интегрирующий аналого-временной преобразователь 6, селектор 7, счетно-решающее устройство 8, блок 9 управления, источник 10 опорного напряжения, третий 11 переключатель полярности, цифровое отсчетное устройство 12. В нем первый подвижный контакт первого переключателя 4 полярности связан с общей шиной, второй подвижный контакт соединен с первым подвижным контактом второго переключателя полярности 5, неподвижные контакты которого соединены с зажимами источника 2 эталонного Напряжения, а второй подвижный контакт связан с входом блока 9 управления к с первым входом интегрирующего аналого-временного преобразователя 6, выход кото.рого подключен к цифрово входу селектора 7, второй вход которого соединен с-выходом генератора 3 импульсов, а выход подключен к последовательно соединенным счетно-решающему устройству 8 и цифровому отсчетному устройству 12. Неподвижные контакты первого переключателя полярности 4 связаны с зажимами источника 1 измеряемого напряжения, а зажимыисточника 10 опорного напряжения подключенй к неподвижным контактам третьего переключателя 11 полярности, первый подвижный контакт которого связан с вторым входом интегрирующего аналого-временного преобразователя б. а второй подвижный контакт подключен к обоцей шине. Входы управления переключателей 4, 5, 11 полярности преобразователя 6, селектора 7, сче но-решающего устройства 8 и цифрово го отсчетного устройства 12 соедине ны с выходами блока 9 управления. Вольтметр работает следующим образом. Такт измерения состоит из четыре циклов, В первом .цикле блок 9 управ ления устанавливает переключатели 4 и 5 в положение, когда на вход преобразователя б поступает напряже ние ), RX- входное сопротивление преоб разователя 6 -f - внутреннее сопротивление источников 1 и 2. Во втором цикле переключатели 4 и 5 переводятся в положение, при котором на вход преобразователя б поступает напряжение (J2 cf-((J UQ), В третьем цикле переключатели 4 и 5 находятся в положении, при котором на вход преобразователя 6 поступает напряжение Uj oL(Uo - U)(), а в четвертом цикле - напряжение U; (х + Ug), где Uj(- напряжение измеряемо го источника напряжения 1; U(j - напряжение эталонного источника напряжения 2. В зависимости от полярности напр .жений и, Uj, и 2 и и в каждом из циклов измерения посредством третьего переключателя 11 полйЬности блок 9 управления подает на второй вход интегрирующего аналого-временного преобразователя напряжения Uj,f ис.тгочника 10 необходимой полярности. .Функция преобразования блока 6 описывается полиномом третьей степе+и после преUi имеется. образования U,, U, : четыре значения кода Ni fo.)2t() (VUo)2l() () ) .( .) no которым определяется значение измеряемой величины U в соответствии с номинальным уравнением измерения, равным: . , ()-(s) JX UOH зЛИ Операция (VMiV) ( при UQ кра.тном 10 определяется в счетно-решающем устройстве-8. Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечена возможность измерения Uy с высокой точностью за счет устранения влияния неинформаRj( RO тивных параметров R, также коэффициентов а, а. « как функция преобразования преобразователя 6 описывается полиномом вида t ад + + а-,и.

ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР, содержащий источники измеряемого, опорно го и эталонного напряжений, последо вательно соединенные интегрирующий аналого-временной преобразователь, селектор, счетно-решакядее устройств и устройство цифровой индикации, входы управления которых соответственно соединены ,с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, к второму входу селекто ра подключен выход генератора импул сов, первый переключатель полярности , неподвижные контакты которого соединены с выходами источника измеряемого напряжения, вход управления соединен с пятым выходом блока управления, отличающийся Тем, что, с целью повьваения точности измерения, в него введены второй и третий переключатели полярности, при этом первый подвижный контакт первого переключателя полярности соединен с общей шиной, второй подвижный контакт соединен с первым подвижным контактом второго переключателя полярности, неподвижные контакты которого подключены к выходам источника эталонного напряжения, а второй подвижной контакт соединен с входом блока управления и с первым входом интегрирующего аналого-временного преобразователя, второй вход которого соединен с первым подвижным контактом третьего переключателя полярности, второй подвижной контакт которого подключен к общей шине, а неподвижные контакты соединены с выходгши источника опорного напряжения, причем входы управления второго и третьегопереключателей полярности соединены с цюстым и седь1 ым выходами блока управления соответственно.