ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР Советский патент 1971 года по МПК G06J3/00 H03M1/00 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано При построении цифровых интегрирующих приборов. Известны интегрирующие цифровые вольтметры, содержащие измерительный частотный преобразователь, временной селектор, делитель частоты, опорный генератор и реверсивный счетчик. Цри использовании таких вольтметров не устраняется мультипликативная погрешность измерительного частотного преобразователя, а полное подавление периодической помехи сети происходит только в случае, если время интегрирования равно или кратно периоду помехи. Однако, на практике период помехи все время меняется, что приводит к дополнительным погрешностям дри измерениях интегрирующими цифровыми вольтметрами. Для повышения точности и помехозащищенности интегрирующих цифровых вольтметров в предлагаемом изобретении в первый такт работы прибора вход измерительного частотного преобразователя подключен к измеряемому напряжению. Выход измерительного частотного преобразователя через временной селектор соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй вход временного Селектора через счетчик, схему «И, управляемый генератор и фазовый детектор подключен к напряжению питающей сети, при этом второй вход фазового детектора через делитель частоты соединен с управляемым генератором и схемой во второй такт - вход измерительного частотного преобразователя подключен к источнику опорного напряжения, выход измерительного частотного преобразователя соединен через вычитающий вход реверсивного счетчика, схему определения момента прохолсдения счетчика через нулевую конфигурацию, схему «И, управляемый генератор и фазовый детектор с напряжением питающей сети, второй вход фазового детектора через делитель частоты, схему «PI и счетчик подключен к второй схеме определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию, выход которой подключен к двухпозиционным переключателям. На чертеже изображена блок-схема интегрирующего цифрового вольтметра с автоматической подстройкой длительности интегрирования. В предлагаемом приборе двухпозиционный переключатель / через измерительный частотный преобразователь 2, временной селектор 3, двухпозиционный переключатель 4 и реверсивный счетчик 5 подключен к схеме определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 6.

Переключатель 4 через вторую схему определения момента прохождении счетчика чеpej нулевую конфигурацию 7, счетчик 8 схему «И J, управляемый -енератор Ш и фазоБый детектор И подсоединен к напряжепию питающей сети Uc, причем второй вход фазового детектора П через делитель частоты 12 подключен к управляемому генератору Ш и через схему «И У к переключателю i3. Выход схемы определения момента прохождения счетчнка через нулевую конфигурацию 7 подключен к переключателям 1, 4 а 13.

Устройство работает следующим образом.

Б первый такт работы переключатели / и 4 находятся в положении 1, иереключатель 13 замкнут, при этом входное напряжение Ux преобразуется измерительным частотным нреооразователем 2 в частоту fx, которая подается через временной селектор 3 и переключатель 4 на суммирующий вход реверсивного счетчика 5.

Бремя интегрирования /и задается схемой, состоящей из фазового детектора 1J, управляемого генератора 10, делителя частоты 12, схемы «И 9, счетчика 8 и схемы определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 7. Стартовым является первый импульс от управляемого генератора 10, прошедший через схему 9 на счетчик 8 и через ключ 13 на временной селектор 3. С этого момента импульсы с частотой /о поступают на счетчик 8 до полного его заполнения (до величины 99, 999 или 9999 в зависимости от требуемой разрядности). Импульс, прошедший за 9999 импульсом (или 999, 99 и т. д.), устанавливает счетчик 8 в нулевое положение. При этом схема определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 7 вырабатывает сигнал, который является стоповым для прохождения импульсов от измерительного частотного преобразователя 2 па суммирующий вход реверсивного счетчика 6. В счетчике будет зафиксировано число:

(1)

(1 + тЖ,7/и

где /Со-коэффициент преобразования измерительного частотного преобразователя;

у - мультипликативная погрешность измерительного частотного преобразователя;п - число разрядов счетчика 8;

Т„ :время интегрирования.

/о

Сигнал с выхода схемы 7 устанавливает переключатели / и 4 в положение 11, подготавливая схему к работе во вгором такте. При этом частота с выхода управляемого генератора W продолжает поступать на счетчик 8, а частота /эт, пропорциональная напряжению f/o, с выхода измерительного частотного преобразователя 2 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика до полного списания числа AI. В момент прохождения счетчи.ка 5 через нулевую конфигурацию схема 6 вырабатывает сигнал, который воздействуя на схему «И Я прекращает доступ импульсов на вход счетчика 8.

Б счетчике будет зафиксировано число

.( у// ./, .f, -П (2)

/эти,(1 .-OK, и,

Ана.аиз выра/ке ия показывает отсутствие мультипликативной погрешности измерительного частотного преобразователя; отсутствие

погрешности от нестабильности частоты генератора /о, задающего время интетрирования; при Т10СТОЯННОМ значении UQ показания прибора соответствуют измеряемому напряжению U:r., а нри Ьо прибором можно

измерять отношения двух входных величин.

Схе.ма, состоящая из управляемого генератора W, фазового детектора // и делителя частоты 12, осуп1,ествляет непрерывное изменение частоты /о в зависимости от изменений

частоты питающей сети /ц.

Предмет и з о б р е т е н }i я

Интегрирующий цифровой вольтметр с авто.матической подстройкой длительности интегрирования, содержащий измерительный частотный преобразователь, соединенный через временной селектор и переключатель с реверсивным счетчиком, переключатели, управляемый генератор, соединенный с одни.м нходом схемы «И и через делитель частоты с одним входом фазового детектора, второй вход которого подключен к источнику напряжения питающей сети, счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности, в пего введены источите опорного напряжения и схемы определения момента Прохождения счетчика через нулевую конфигурацию, вход одной из которых

соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к другому входу схемы выход Последпей соединен со входом счетчика и управляющим входом первого переключателя, аыход счетчика через первый

переключатель соединен со входом временного селектора и через другую схему определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию подключенк управляющим входам второго и третьего переключателей; обп1.ая клемма второто переключателя соедипена со входом измерительного частотного преобразователя, другие две клеммы подключены соответственно к выходу источника измерительного напряжения и опорного напряжения; общ.ая клемма третьего переключателя соедппепа со входом реверсивного счетчика, а другая клемма подключена к выходу измерительного частотного преобразователя.

I / I

CH--C-H

f-y--.

)