Импульсный вольтметр Советский патент 1984 года по МПК G01R19/04 

1 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в амплитудных вольтметpax и указателях экстремума. Известен преобразователь амплитуд кого значения, содержащий последовательно соединенные дифференциальный усилитель, амплитудньй детектор и катоднЬ1й повторитель, охваченные отрицательной обратной связью.В известном преобразователе происходи т преобразование амплитуды импульсов в постоянное напряжение компенсацион ным методом ГU Недостатками этого устройства яв ляются низкая точность преобразовани и большие пульсации на выходе прео разователя. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный вольтметр, содержащий после довательно соединенные дифференциаль ньш усилитель, ключ, амплитудный детектор и масштабный усилитель, управляющий цепью заряда конденсатора амплитудного детектора 7.. В данном устройстве заряд запоминающего конденсатора амплитудного детектора производится током, пропорциональным выходному напряжению масштабного усилителя, что позволяет снизить относительную погрешность преобразования. Однако на низких час тотах точность устройства остается н кой, особенно при незначительных изменениях входного сигнала, особенно при больших амплитудах. Цель изобретения - повышение точности измерений в области низких час тот , Поставленная цель достигается тем что в импульсньй вольтметр, содержащий дифференциальный усилитель, неин вертирующий вход которого соединен с входной шиной, инвертирующий вход с выходом амплитудного детектора, а выход - с управляющим входом ключа, включенного между выходом масштабног усилителя и входом амплитудного детектора, введены два делителя напряжения, фильтр нижних частот и диод, причем первый делитель напряжения включен между входом амплитудного детектора и общей шиной, второй делитель напр жения подключен между выходом маештабного усилителя и .общей шиной, выход второго делителя напряжения соединен с выходной шиной к через 40 диод - с выходом первого делителя напряжения, выход амплитудного детектора соединен с входом масштабного усилителя через фильтр нижних частот. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого импульсного вольтметра. Импульсньй вольтметр содержит дифференциальный усилитель 1, клйэч 2, амплитудный детектор 3, фильтр А нижних частот, масштабный усилитель 5, делители 6 и 7 напряжения на резисторах 8,9 и 10,11 соответственно и диод 12. Преобразуемая последовательность импульсов поступает на входную шину 13, соединенную с неинвертирующим входом дифференцигшьного усилителя 1. Инвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом амплитудного детектора 3, а выход дифференциального усилителя 1 соединен с управляющим входом ключа 2, включенного между входом детектора 3 и выходом усилителя 5. Детектор 3, .фильтр 4 и усилитель 5 соединены последовательно,. Между входом детектора 3 и общей шиной подключен делитель 6, между выходом усилителя 5 и общей шиной - делитель 7, между выходами делителей 6 и 7 включен диод 12 в проводящем направлении от делителя 7 к делителю 6, Выход делителя 7 подключен также к выходной шине. Устройство работает следующим образом. На шину 13 поступает непрерывная последовательности импульсов. Поскольку в начальный момент напряжение на конденсаторе амплитудного детектора 3 ниже амплитуды входных импульсов, выходным сигналом с дифференциального усилителя 1 производится замыкание ключа 2. Начинается заряд конденсатора током, пропорциональным уровню выходного напряжения масштабного усилителя 5. По мере роста напряжения на конденсаторе увеличивается напряжение на фильтре 4 и, соответственно, с его постоянной . на выходе устройства. При малых длительностях входньк импульсов замьпсание ключа 2 и подзаряд конденсатора происходят только на время их воздействия. Пульсация от скачков напряжения на конденсаторе устраняется в выходном сигнале фильтром 4, По достижении на конденсаторе уровня, равного значению амплитуды ВХОДНЫУ

импульсов, его подзаряд прекраща- . ется путем размыкания ключа 2. На выходе устройства .устанавливается напряжение, равное напряжению на конденсаторе: из-за большой постоянной вре- ; мени фильтра 4 диод 12 сначала закрыт, но как только напряжение на выходе устройства превысит значение напряжения на выходе делителя 6, диод открывается и остается открытым до to мрмента повышения уровня напряжения на конденсаторе более чем на величину падения напряжения иа нем. Такое состояние, при котором напряжение на конденсаторе равно напряжению на вы- 5 ходе устройства , а следовательно, и на инверсном входе дифферен циального усилителя 1 , эквива леитно наличию полной обратной

связи с выхода устройства на его вход .

После прекращения поступления импульсов на вход устройства происходит линейный разряд конденсатора, так как при открытом диоде 12 напряжение на резисторе 8 остается постоянным и равным напряжению падения на диоде. Благодаря наличию дополнительной обратной связи происходит выравнивание уровней напряжения на конденсаторе амплитудного де|тектора и выходе устройства, т.е. по вьшается точность преобразования ампли туды входной импульсной последовательности в постоянное напряжение,а значити точность измерения.Особенно точность измерения повышается в области низких частот следования входных импульсов .

ИМПУЛЬСНЫЙ ВОЛЬТМЕТР, содержащий дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с входной шиной, инвертирующий вход с В1;1ходом амплитудного детектора, а выход - с управляющим входом ключа. включенного между выходом масштабного усилителя и входом амплитудного детектора, отличающи и- с я тем, что, с целью повышения точности измерений в области низких частот, в него введены два делителя напряжения, фильтр нижних частот и диод, причем первый делитель напряжения включен между входом амплитудного детектора и общей шиной, вТорой делитель напряжения подключен , между выходом масштабного усилителя и общей шиной, выход второго делителя напряжения соединен с выходной шиной и через диод - с выходом первого делителя напряжения, вь1ход амшттудного детектора соединен с входом (Л масштабного усилителя через фильтр нижних частот. ( оо to ю