Устройство для поверки цифровых вольтметров Советский патент 1986 года по МПК G01R35/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поверки и калибровки цифровых вольтметров, а также в качестве источника калиброванного переменного напряжения.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для поверки цифровых вольтметров.

Устройство для поверки цифровых вольтметров содержит источник 1 постоянного калиброванного напряжения с управляемьм делителем 2 напряжения на выходе, генератор 3 синусоидального напряжения, термопреобразователь 4, СОСТОЯ1ЦИЙ из термозависимого элемента 5 и нагревателя 6, переключатели 7-9, поверяемый вольтметр 10, инверторы 11, комбинационнь1й сумматор 12, регистры 13-15, блок 16 управления, состоящий из генератора 17 опорной частоты, ключа 18, счетчика 19, дешифратора 20, логических элементов И 21-23, элементы 24 и 25 задержки и ключи 26.Термозависимый элемент 5 термопреобразовйтеля А включен в цепь обратной связи генератора 3, выход которого соединен с первым входом переключателя 7 и входом поверяемого вольтметра 10. Второй вход переключателя 7 подключен к выходу источника 1 пос тоянного калиброванного напряжения, а выход - к нагревателю 6 термопреобразователя 4. Выходы результирующего кода вольтметра 10 соединены с первыми входами и через инверторы 11 с вторыми входами переключателя 8, выходы которого подключены к первым входам комбинационного сумматора 12. Вторые входы последнего соединены с выходами переключателя 9 а выходы - с входами регистра 13, выходы которого подключены к входам .регистров 14 и 15. Прямые и инверсные выходы регистра 14 соединены соответственно с первыми и вторыми входами переключателя 9. Выходы регистра 15 подключены к управляющим входам ключей 26, шунтирующих резисторные ступени делителя 2. Выход генератора 17 опорной частоты через ключ 18, управляемьм последним разрядом счетчика 19, соединен с первыми входами логических элементов И 2 23 и входом счетчика 19, вход сброса

75341

в О которого подключен к входам начальной установки регистров 14 и 15 и шине пуска устройства, а выходы разрядов - к входам дешифратора

5 20 и входу управления генератора 3 синусоидального напряжения. Выходы дешифратора 20 соединены с входами управления переключателей 7-9 и вторыми входами логических элементов И 21-23, выходы которых подключены соответственно к входу записи регистра 13 и через элементы 24 и 25 задержки - к входам записи регистров 14 и 15.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигналом Пуск регистры 14 и 15 устанавливаются в состояние, соответствующее, например, средней точ ке поверки, а счетчик 19 блока 16 управления - в О. При этом ключ 18 замыкается и на вход счетчика 19 начинают поступать импульсы с выхода генератора 17 опорной частоты. Дешифратор 20 дешифрирует состояния счетчика 19, вьщеляя сигналы управления работой переключателей 7-9 и разрешения прохождения импульсов,управляющих записью информации в регистры 13-15, с выхода генератора 17 опорной частоты на выходе логических элементов И 21-23.

Рабочий цикл устройства в одной

35 точке поверки состоит из четьфех Iтактов. Первгзш такт является подготовительным для первой точки повер.ки и тактом снятия результата поверки предыдущей точки для 2-й, 3-й и т.д.

40 точек поверки. Переключения переключателей в данном такте не производится. Во втором такте переключатели 79 устанавливаются в положение 1.При этом к нагревателю 6 термопреобразо45 вателя 4 подключается выход генератора 3 синусоидального напряжения,и поверяемый вольтметр 10 фиксирует значение U, выходного напряжения этого генератора. Результирующий код

50 вольтметра 10 подключается переключателем 8 к входам комбинационного сумматора 12, который сзшмирует этот код с кодом N напряжения U на выходе источника 1 в предыдущей точ55 ке поверки, поступающего на сумматор 12 с выходов регистра 14

(1)

N N, + N. в конце второго такта результат суммирования переносится в регистр 13 и с некоторой задержкой, определяемой элементом 24 задержки, в регистр 14, В третьем такте переключатели 7 8 устанавливаются в положение II, а переключатель 9 остается в положе нии I. При этом нагреватель 6 подключается к выходу источника 1 постоянного калиброванного напряжения. Поверяемый вольтметр 10 фиксирует значение V выходного напряжения г нератора 3. Инверсия результирующего кода вольтметра 10 поступает н входы комбинационного сумматора, гд складывается (т.е. црямой код вычитается) с кодом N, находящимся в регистре 14 N N1 -« N, - N + uN, (2) N.,- где uN В конце 3-го такта поверки резул тат N суммирования переносится в регистр 13 и с некоторой задержкой, определяемой элементами 24 и 25 задержки, соответственно в регистры 14и 15. Новое значение кода в регистре 15приводит к переключению ключей 26, шунтирующих резисторные ступени выходного делителя 2 источника 1, что в свою очередь приводит к изменению выходного напряжения генерато ра 3 синусоидального напряжения до значения В четвертом такте переключатель 7 остается в положении II, а переключатели 8 и 9 устанавливаются в положения соответственно I и II. Пр этом комбинационный сумматор 12 про изводит суммирование результирующег кода- N t поверяемого вольтметра 10 с инверсией кода N,находящегося в регистре 14, т.е. определяется погрешность поверяемого вольтметра 10 в текущей точке поверки NA N, В Конце четвертого такта результат суммирования N переносится в регистр 13. По окончании рабочего цикла устройства в одной точке поверки генератор 3 сигналом с выхода блока 16 управления переводится в следующую А14 точку, и рабочий цикл поверки повторяется. По окончании поверки во всех поверяемых точках последний триггер счетчика 19 блока 16 управления устанавливается в 1, закрывая при . этом ключ 18 и следовательно, запрещая прохождение импульсов с выхода генератора 17 на.входы счетчика 19 и элементов И 21-23. Продолжительность рабочего цикла поверки предлагаемого устройства в одной точке при одинаковой длительности t тактов составляет и определяется инерционностью термопреобразователя 4. В качестве термозависимого элемента может быть использован термнстор, для которого справедливо сл дующее выражение времени t относительного изменения сопротивления тела 8 R, t о- In юоыт - SR постоянная времени термистора, определяемая для температуры окружающей среды температурный коэффициент сопротивления термистора.. При этом Предлагаемое устройство для поверки цифровых вольтметров выгодно отличается от известного, так как имеет более высокое быстродействие. Формула изобретения Устройство для поверки цифровых вольтметров, содержащее источник постоянного калиброванного напряжения с управляемым делителем напряжения на выходе, генератор синусоидального напряжения, термопреобразователь, состоящий из термозависимого элемента и нагревателя, первый переключатель и клеммы для подключения поверяемого вольтметра, причем термозависимый элемент включен в цепь обратной связи генератора синусои5дальнего напряжения, выход которого соединен с первым входом первого переключателя и клеммой для подключения входа поверяемого вольтметра, второй вход первого переключателя подключен к выходу источника постоянного калиброванного напряжения, а выход - к нагревателю термопреобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены инверторы, второй и третий переключатели,комбинационный сумматор, первый, второй и третий регистры, блок управления, состоящий из генератора опорной частоты, ключа, счетчика, дешифратора и трех логических элементов И, два элемента задержки, ключи,причем клеммы для подключения выходов результирующего кода поверяемого вольт метра соединены с первыми входами и через инверторы с вторыми входами второго переключателя, выходы которого подключены к первым входам ком бинационного сумматора, вторые входы последнего соединены с выходами третьего переключателя, а выходы с входами первого регистра, выходы которого подключены к входам второго и третьего регистров, прямые и инверсные выходы второго регистра 416 соединены соответственно с первыми и вторыми входами третьего переключателя, выходы третьего регистра подключены к управляющим входам ключей, выход генератора опорной частоты блока управления через ключ, управляемый последним разрядом счетчика, соединен с первыми входами логических элементов И и входом счетчика, вход сброса в О которого подключен к входам начальной установки второго и третьего регистров и шине пуска устройства, а выходы разрядов - к входам дешифратора и входу управлеНИН генератора синусоидального напряжения, первый выход дешифратора подключен к управляющему входу первого переключателя, второй выход к управляющему входу второго переключателя, а третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора подключены соответственно к вторым входам первого и второго логических элементов и блока управления, управляющбму входу третьего переключателя и к второму входу третьего логического элемента И, выходы логических элементов И подключены соответственно к входу записи первого регистра и через элементы задержки к входам записи второго и третьего регистров.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поверки и калибровки цифровых вольтметров, а также в качестве источника калиброванного переменного напряжения. Целью изобретения является повьшение быстродействия. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее источник 1 опорного калиброванного напряжения с управляемым делителем 2 на выходе, генератор 3 синусоидального напряжения, термопреобразователь 4, состоящий из термозависимо-I го злемента 5 и нагревателя 6, переключатель 7, поверяемый вольтметр 10, введены переключатели 8 и 9, инверторы 11, комбинационный сумматор 12, регистры 13, 14 и 15, злементы 24 и 25 задержки, ключи 26 и блок 16 управления, состоящий из генератора 17 опорной частоты, ключа 18, счетчика 19, дешифратора 20, логических элементов И 21, 22 и 23. Продолжительность рабочего цикла поверки предлагаемого устройства в одной точке при одинаковой длительности тактов составляет величину, равную четырем (Л длительностям тактов, и определяется инерционностью термопреобразова- . теля 4. В качестве термозависимого элемента предлагается использовать термистор с определенным временем относительного изменения сопротивления тела. 1 ил.