ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01R17/06 

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известны цифровые вольтметры с поразрядным уравиовешиванием, содержащие входной фильтр, цифроаналоговый преобразователь, сравнивающее устройство в виде усилителя постоянного тока с периодической коррекцией дрейфа, имеющее коммутатор на входе и узел памяти.

Однако в этих вольтметрах имеется погрещность сравнения измеряемого и компенсирующего напряжений, обусловленная влиянием паразитной входной емкости усилителя постоянного тока «а входной фильтр, что приводит в приборах с однократной коррекцией дрейфа за весь цикл измерения к недостоверности По крайней мере первого измерения (при включенном входном фильтре в режиме разовых измерений); в приборах с коррекцией дрейфа на каждый щаг уравновещивания - к .необходимости значительно увеличивать время коррекции и, следовательно, общее время измерения.

Целью настоящего изобретения является уменьшение погрешности сравнения, обусловленной влиянием входной емкости усилителя постоянного тока на фильтр. Для этого коммутатор выполнен в виде переключателя, подключающего на вход усилителя постоянного тока выход цифроаналогового преобразоватеЛЯ, ВХОД входного фильтра, выход входного фильтра в указанной последовательности, а вход входного фильтра соединен с коммутатором через дополнительный фильтр.

На чертеже представлена схема вольтметра.

Цифровой вольтметр содержит входной фильтр / с емкостью Сф на выходе, цифроаналоговый преобразователь 2, являющийся источником компенсирующего нанряжения UK , сравнивающее устройство, включающее входной коммутатор 3 с неподвижными контактами а, б, в, усилитель 4 постоянного тока, узел памяти в виде конденсатора 5, выходной коммутатор 6 в виде вибропреобразователя, имеющего подвижный контакт 7 и неподвижнь№ контакты 8 и 9 и работающего синхронно с коммутатором 3 блок 10 управления. Вход фильтра / соединен с коммутатором 3 либо непосредственно, либо через дополнительный сглаживающий фильтр //.

Работа цифрового вольтметра с коррекцией дрейфа на каждый шаг уравновешивания заключается в следующем.

На вход фильтра / действует измеряемое постоянное напряжение U. и переменное напряжение и. являющееся помехой. На выходной емкости фильтра Сф выделяется только измеряемое напряжение .

находится iB положении замыкания контакта а, когда конденсатор 5 к концу периода з.аряжается до величины И..

Период сравнения измеряемого напряжения (7д., до которого заряжен конденсатор 5 с компенсирующим напряжением б/к, начинается с момента замыкания контакта в коммутатором 3. В результате сравнения иапряженнй 7д- и UK на выходе усилителя 4 появляется сигнал, в соответствии с которым блок 10 управления оставляет включенной или выключает ступень компенсирующего напряжения, включенную в цифроаналоговом преобразователе 2 в предыдущем периоде сравнения. Одновременно блок управления включает следующую ступень компенсирующего напряжения, при этом паразитная емкость Свх к концу рассматриваемого периода сравнения заряжается до -нового значения на.пряжения UK.

Далее п.ри переключении коммутатора из положения б в положение а осуществляется вспомогательный период, начинающийся в момент замыкания контакта б, во время которого по образовавшейся цепи со входа фильтра 1 емкость Свх заряжается до величины, отличающейся от 7.у на сравнительно небольшую величину помех1И U .

Для исключения влияния помехи в периоды коррекции дрейфа и сравнения, а также для еще большего приближения напряжения заряда к измеряемому напряжению целесообразно включение дополнительного фильтра //.

Следующий период коррекции дрейфа наГУ

чинается после замыкания коммутатором контакта а. При этом благодаря описанному вспомогательному периоду обе включенные параллельно емкости Сф и Свх заряжены до

близких значений напряжения, и изменение напряжения f/ на емкости Сф будет незначительным. Поэтому к концу этого периода коррекции Н1апряжение на входе усилителя 4, а следовательно, и на конденсаторе 5 успевает полностью восстановиться до величины , а погрешность резко уменьшится.

Предмет изобретения

1.Цифровой вольтметр с поразрядным уравновешиванием, содержащий входной

фильтр, цифроа налоговый преобразователь, сравнивающее устройство в виде усилителя постоянного тока с периодической коррекцией дрейфа, имеющее коммутатор на входе и узел

памяти, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности сравнения, обусловленной влиянием входной емкости усилителя на фильтр, упомянутый коммутатор выполнен в виде переключателя, подключающего на

вход усилителя постоянного тока выход цифроаналогового преобразователя, вход входного фильтра, выход входного фильтра в указанной последовательности.

2.Цифровой вольтметр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрещности сравнения, обусловленной влиянием шумов и наводок на входе входного фильтра, этот вход соединен с коммутатором через дополнительный фильтр.

1