ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР Советский патент 1968 года по МПК G01R19/25 H03M1/00 

Изобретение относится к цифровым ЭоТектроизмерительиым приборам и предназначено для измерения напряжения постоянного тока.

Известны цифровые вольтметры, содержащие цифроаналоговый преобразователь, срав}1иваюш,ее устройство, устройство управления, декадный регистр памяти, распределитель импульсов, ключевые устройства и отсчетное устройство в виде цифровых десятичных индикаторов.

В предложенном устройстве для упрощения конструкции декады регистра памяти выполнены в виде вычитающих (суммирующих) счетчиков, выходы которых соединены со входами ключсвы.х устройств, расположенных в цепях питания индикаторов, а выходы распределителя импульсов подключены ко входам ключевых устройств, подсоединенных к десятичным входам индикаторов. Кроме того, с целью повышения качества отсчета между анодом и всеми катодами газоразрядных ламп индикаторов через гасящие сопротивления включены запоминающие конденсаторы.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого вольтметра; на фиг. 2 - схема включения цифровой газоразрядной индикаторной лампы с запоминающими конденсаторами.

устройства 2, определяющего знак разности между и п измеряемым напряжен 1ем устройства 3 управления; распределителя 4 импульсов; двух декад 5 и б регистра памяти; генератора 7 прямоугольных импульсов; ключевых устройств 8-// и отсчетного устройства в виде двух десятичных индикаторов 12 и 13. Потенциальные и импульсные входы декад 5 и 6 регистра памят) обозначены, соответственно, позициями 14 и 15, выходы декад - позицией 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В исходном положении в регистрах памяти

набран О и LK равно нулю. Для определенности будем считать, что измеряемое напряжение УХ равно, например, 53 ус.товным единицам (усл. е). По сигналу устройства 3 управления с индикаторов 12 и 13 снимается питающее напряжение с помощью ключевого устройства 8, а ключевое устройство W переходит -в такое положение, при котором импульсы с генератора 7 не попадают на входы 15 декад 5 и 6. На входы 14 от устройства 3

подается сигнал, разрещающий импульсам распределителя 4 изменять состояние декад 5 и 6, после чего начинается поразрядное уравновешивание Lx ка.тиброванными ступенями (УК от старщей декады к младщей. По оконравенство Lx 53 усл/е, и по сигналу устройства управления начинается режим считывания. При этом через ключевое устройство 8 подается питающее напряжение на индикаторы 12 и J3.

Одновременно устройство 3 выдаст разрешение на прохождение импульсов с генератора 7 через ключевое устройство 10 на входы /5 декад 5 н 5 и подает сигнал на их входы 14, благодаря которому импульсы распределителя 4 перестают оказывать влияние на состояние декад памяти. Таким образом, в режиме считывания имнульсалтн распределителя 4 комментируются только ключевые устройства

/;.

Сигналы на выходах 16 декад регистра намяти появляются в момент Бремени, определяемый набранным числом в этих декадах. Происходит это следующим образом.

В рассматриваемом случае в декаде 5 записано число 5, а В декаде 6 - число 3. Если ключевые устройства 11, расположенные на десятичных входах индикаторов, обегаются в порядке 1, 2, 3...8, 9, 01.. (где цифры 1, 2, 3... соответствуют цифрам индикатора), то декады 5 и 6 должны быть вынолнены как вычитающие счетчики, и с их выхода 16 должен сниматься сигнал в момент появления в них цифры «О. Таким образом, после первого импульса замыкается то ключевое устройство 11, которое связано с цифрами 1 индикаторов 12 и 13, а .в декадах 5 и 6 оказываются занисанными, соответственно, числа 4 и 2. Па выходах J6 сигналы не ноявляются, ключевые устройства 9 остаются разомкнутыми, и в индикаторах 12 и 13 никакая цифра не индицируется. После второго импульса замыкается ключевое устройство 11, связанное с цифрой 2, а в декадах 5 и 6 появляются ци|фры 3 и 1. В отсчетном устройстве цифра не индицируется. После третьего импульса замыкается ключевое устройство //, связанное с цифрой 3, В декадах 5 и б записываются цифры 2 и О, а на выходе 16 декады 6 ноявляется сигнал. Ключевое устройство 9, расположенное в цепи питания индикатора 13, срабатывает и в нем зажигается цифра 3. Аналогично после пятого импульса в индикаторе 12 зажигается цифра 5.

В дальнейщем отсчетное устройство 13 срабатывает после 13, 23, 43... имиульсов, а устройство 12 - после 15, 25, 45... импульсов. При этом, если режим ипдикаторов 12 и 13 выбран правильно, в отсчете будет гореть число 53, соответствующее U .

Декады 5 и б регистра памяти могут быть выполнены и как суммирующие счетчики, но тогда порядок обегания ключевых устройств 11 должен быть изменен на обратный.

По мнению авторов, следует отдать предпочтение выполнению декад регистра намяти в виде вычитающих счетчиков, так как в этом случае возможно упрощение схемы прибора за счет совмещения щины вычитания с щиной

перекомпенсации, используемой при поразрядНОЛ1 уравновешивании.

В качестве цифрового индикатора 12 может быть использована газоразрядная лампа (см. фиг. 2). В цепи анода 17 лампы помещаются ключевые устройства 8 и 9, а в цепи катодов 18 - ключевые устройства 11 (для упрощения схемы на фиг. 2 показаны лищь три катода). Между анодами и всеми катодами через ограничивающее сопротивление 19 включены запоминающие конденсаторы 20. Позицией 21 обозначено сопротив.тение заряда конденсаторов 20. Сопротивление 19 выбирается в соответстВИИ с номинальным током горения лампы, причем целесообразно обеспечить неравенство;

.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Б исходном состоянии Ключевое устройство 8 разомкнуто, и лампа 12 не индицирует. По сигналу устройства 3 управления замыкается

ключевое устройство 8. Одновременно в определенно.м порядке происходит поочередное замыкание ключевых устройств //. В тот момент, когда срабатывает ключевое устройство 9, соответствующий конденсатор заряжается

через сопротив.ление 21 и одно из замкнутых ключевых устройств //. После этого начинает светиться цифра, управляемая этим ключевым устройством.

в следующий момент (после очередного импульса генератора 7) ключевое устройство 9 размыкается, поэтому срабатывание последующих ключевых устройств 11 не оказывает на лалшу 12 никакого влияния, а конденсатор, получнвщий заряд иа предыдущем щаге, разряжастся через сопротивление 19 и промежуток анод - соответствующий катод, поддерживая ток свечения в заданных пределах в течение 0,9 периода обегания. Таким образом, хорошее качество отсчета обеспечивается без

пропускания через индикатор экстратоков.

П р е д .м е т изобретения

1. Цифровой вольтметр, содержащий цифроаналоговый преобразователь, сравнивающее устройство, устройство управления, декадный регистр памяти, распределитель импульсов, ключевые устройства и отсчетное устройство

iB виде цифровых десятичных индикаторов с объединенными десятичными входами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, декады регистра памяти выполнены в виде вычитающих (сум.мирующих) счетчиков, выходы которых соединены со входами ключевых устройств, расположенных в цепях пнтания индикаторов, а выходы распределителя импульсов подключены ко входам ключевых устройств, подсоединенных к десятичным

2. Вольтметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отсчета, между анодом и всеми катодами газоразрядных ламп индикаторов через гасящие сопротивления включены запол 1нающие коиденсаторы.

7 J

Т

--4

,--,

//

д.