Цифровой компенсационный вольтметр Советский патент 1959 года по МПК G01R19/25 G01R17/02 

Предлагаемый цифровой компенсационный вольтметр постоянного тока относится к известному типу приборов, содержащих релейные переключатели декад сопротивлений для подекадной компенсации измеряемого напряжения в направлении от старшей декады к младшей и фазочувстБительный усилитель с регулируемой чувствительностью.

Особенность предлагаемого вольтметра заключается в том, что: в нем для регулирования чувствительности усилите пя применен декадный переключатель, осуществляющий переключение напряжения рассогласования синхронно с переключением декад компенсатора ступенями, превышающими падение напряжения на одной катушке сопротивления соответствующей декады; переключатель младшей декады связан с переключателем старшей декады для передачи импульса переключения в обратном направлении от младшей декады к старшей в случае, если сигнал небаланса не будет уравновешен младшей декадой. Этим достигает.ся уменьшение времени измерения и исключается погрешность, вызываемая нестабильностью коэффициента усиления усилителя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого цифрового компенсационного вольтметра, основными элементами которого являются: программирующий блок ПБ, нуль-орган НО с декадным переключателем чувствительности ДПЧ, компенсационный блок КБ, переключатели декад ПД, индикатор рабочего тока ИР, цифровое отсчетное устройство и блок питания (последние два блока на чертеже не показаны).

После подключения измеряемого напряжения L,. переключатель Я переводится из положения / в положение 2, в результате чего сетевое напряжение t. подается через делитель частоты ДЧ с «коэффициентом деления .V на вход выполненного по кольцевой пересчетной схеме на реле переключателя программирующего блока ПБ. Коэффициент деления Л выбирается из условий полной отработки каждой декады за время между двумя ходами переключателя программирующего блока.

№ 121867

Первый импульс, поступающий с делптеля частоты ДЧ на переключатель программирующего блока Я, приводит вторую ячейку в проводящее состояпие. Реле Р45 возбуждается и своим нормально замкнутым контактом Pts подготовляет к работе переключатели декад ЯД. Затем срабатывает реле Р и производит следующие переключения: контакт Рн подключает вход переключателя первой (старщей) декады (выполненного на кольцевой пересчетной схеме) к контакту Ро выходного реле РО пуль-органа НО; контакт Р подключает вход усилителя напряжения УН к младщей ступени декадного переключателя чувствительности ДПЧ. Этот переключатель рассчитывается так, чтобы выходное реле Р„, включенное на выход усилителя УН через фазочувствительный каскад ФЧК, в первых трех положениях переключателя срабатывало в случае поступлепия на вход нуль-органа НО сигнала рассогласования несколько большего (но не менее, чем на величину падения напряжения на одной катушке сонротивлення последующей младшей декады) падения нанряжения на одной катупп е сопротивления соответствующей декады.

В четвертом положении декадного переключателя чувствительности ДПЧ, соответствующем младшей декаде, срабатывание выходного реле РО вызывается сигналом рассогла,сования меньшим, чем падение напряжения на одной катушке сопротивления четвертой декады. Такой выбор ступеней декадного переключателя чувствительности ДНЧ обеспечивает поступление импульсов на вход переключателей декад Д-/, Д-П, Д-П1 только до тех пор, пока сигнал на входе нуль-органа превышает падение напряжения на одной катушке сопротивления .соответствующей декады; на вход переключателя декады Д-IV импульсы поступают до тех пор, пока сигнал на входе нуль-органа превышает его чувствительность.

Выходное реле РО нз-ль-органа НО работает синхронно с вибропреобразователем ВП, к контактам которого через каскад предварительного усиления КПУ подключен декадный переключатель чувствите.чыюсти ДПЧ. Если измеряемое напряжение f/,- превышает падение напряжения на одной катушке сопротивления первой декады Д-/, то на вход переключателя первой декады (после включений, указанных выше) начинают поступать импульсы с частотой работы вибропреобразователя ВП. Каждый импульс возбуждает ячейку переключателя декады, следуюп1ую за проводящей. Ячейки управляют работой реле PI-РЮ, которые свои.ми контактами Pl-Рю производят переключения в компенсируюше.м блоке КБ, повышая ступенями компенсирующее напряжение Ь„ . Когда разность измеряемого U. и компенсирующего U,. напряжений : танет меньше чувствительности, соответствующей первому положению декадного переключателя чувствительности, реле РО перестает срабатывать, и поступление импульсов на вход переключателя первой декады прекращается.

Через интервал времени, определяемый делителем частоты ДЧ, на вход ггереключателя программируюпхего блока ПБ поступает очередной импульс, который переводит третью ячейку з проводящее, а вторую-в непроводящее состояние. При этом реле отпадает и размыкает свои контакты Р ,-А и и срабатывает реле Р42, которое производит следующие переключения; в контакте вход переключателя ПД второй декады Д-/7 подключается и контакту Ро и в контакте вход усилителя напряжения УН подключается ко второй ступени переключателя чувствительности ДПЧ. При этом первая декада Д-/ отключается от нуль-органа НО и к нему подключается вторая декада Д-П через соответствующий переключатель с реле Рц-Р2о, управляющими контактами Рп- Роо; при этом чувствительность нуль-органа возрастает в десять раз.

Отработка второй декады происходит аналогично первой, но процесс отработки может не закончиться на девятой ступени (вследствие принятой конструкции декадного делителя чувствительности), а на вход ее переключателя поступит десятый импульс. В этом случае кольцевая пересчетная схема второй декады Д-П возвращается в исходное положение и подает импульс на вход переключателя первой декады Д-/. Дальне шее поступленрте импульсов от выходного реле нуль-органа приводит к повторной отработке второй декады.

Когда папряжение на входе нуль-органа становится меньше его чувствительности, в схеме проис.кодит коммутация, аналогичная ранее описанной, и в отработку величины компенсирующего напрял ения по.медовательно включаются через соответствующие переключатели декад с реле и декады Д-/// и Д-IV. После отработки всех четырех декад пятый импульс на переключателе программирующего б.юка вызывает возбуждение его шестой и, как следствие, срппатывание реле . которое своим контактом отключает переключатель от делителя частоты ДЧ. Процесс изкгереиия на этом закаичивается. Отсчет измеряемой величины может оеучцествляться как при помощи неоновых ламп, включенных в ячейки переключателей декад, так и при поМОИ1И ламп накаливания, напряжение на которые может подвод 1ться через контакты тех же реле, которые служат для переключения катушек сопротивления декад. Описанное содержание переключателей декад и построение декадного перек.лючателя чувствительности позволяют исключить влияние погрешности изготовления последнего на погрешность прибора.

П р е д м е т и з о б р е т е н и я

Цифровой компенсационный вольтметр постоянного тока, содерлчащ.пй релейные переключатели декад сопротивленпй для подекадной компенсации измеряемого напряжения в направлении от старп1сй декады к младщей и фазочувствительиый усилитель с регулируемо) чувствительностью, отличающийся тем, что, е целью уменьшения времени измерения и исключения погрешности, вызываемой нестабильностью коэффициента усиления усилителя, для регулирования чувствительности усилителя применен декадный переключатель, осуществляющий переключение напряжения рассоготасования синхронно е переключением декад компенсатора ступенями, превышающими паденпе напряжения на одиой катушке сопротивления соответствующей декады, а переключатель младщей декады связан е переключателем старшей декады .тля передачи импульса переключения в обратном направлении от младшей декады к старшей в случае, если сигнал небаланса не будет уравнозепеи младщей декадой.

-- 3 -Ai: 121867