ИНТЕГРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G06G7/186 

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны устройства для двухтактного интегрирования напряжений с представлением результата в .цифровой форме, содержащие интегрирующий усилитель с -переключателем на входе, нуль-орган, источник эталонного напряжения, генератор эталонной частоты и счетчик времени интегрирования.

Такие устройства находят применение в цифровых вольтметрах, при этом время интегрирования входного напряжения задается постоянным. Напряжение f/вых на выходе интегрирующего усилителя по окончании времени первого такта ti пропорционально входному напряжению f/вх.

Однако известные устройства имеют недостаточную точность интегрирования.

С целью повышения точности в широком диапазоне времени интегрирования в предложенный интегратор введены счетчик времени интегрирования входного напряжения с вентилем на входе, цифро-аналоговый преобразователь, второй винтель и сумматор. Источник эталонного напряжения подключен к соответствующей клемме переключателя через сумматор, второй вход сумматора соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, входы которого соединены со счетчиком времени интегрирования входного напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжения на выходе интегрирующего усилителя.

Интегратор содержит переключатель /, интегрнрующий усилитель 2, нуль-орган 3, коммутатор 4, сумматор 5, счетчик времени интегрирования входного напряжения 6, эталонный генератор 7, источник эталонного напрял :ения 8, цифро-аналоговый преобразователь 9, счетчик времени интегрирования эталонного напряжения W, вентили //, 12. Устройство работает следующим образом. Импульсы, отмечающие момент начала н окончания интегрирования входного напряжения, поступают на коммутатор 4, осуществляющий все переключения в схеме. При поступлении на коммутатор импульса начала интегрирования входного напряжения переключатель / подключает входное напряжение

к интегрирующему усилителю 2. В этот же момент коммутатор, открывая вентиль 11, разрещает заполнение счетчика времени интегрирования входного напряжения 6 импульсами эталонного генератора 7.

В момент поступления импульса окончания интегрирования счетчик 6 прекращает работу, число записанное в счетчике, преобразуется в напряжение цифро-аналоговым преобразователем 9 с необходимым коэффивателя 9, имеющее полярность, дротивоположную полярности эталонного напряжения, поступает на вход сумматора 5, на другой вход которого подключено напряжение t/эт источника напряжения 8. Выходное напряжение сумматора подается на вход интегрирующего усилителя 2 через переключатель /. В этот же момент через вентиль 12 включается счетчик времени интегри-рования эталонного напряжения 10.

В момент, когда напряжение на выходе интегрирующего усилителя становится равным О, срабатывает нуль-орган 8, выходной импульс которого воздействует на коммутатор. В результате работы последного отключается вход интегрирующего усилителя от сумматора, закорачиваются входные клеммы усилителя, прекращается работа счетчика 10.

Число, записанное в счетчике 10, характеризует интеграл входного напряжения за время ti.

Преимуществами предлагаемого устройства являются высокая точность результата интегрирования напряжения за интервал времени, который может изменяться в широких пределах; автоматическая коррекция результата интегрирования в процессе измерения; сокращение общего времени измерения за счет выбора максимальной величины t/эт. т.е. за счет сокращения времени второго такта; возможность определения среднего напряжения за интервал времени ti, зафиксированный в счетчике времени.

Необходимо отметить, что к точности аналого-цифрового преобразователя, введенного в схему, не предъявляется высоких требований, так как выходное напряжение преобразователя характеризует абсолютную ошибку интегрирования. Следователь, погрещности преобразователя цриводят к незначительным .

Интегратор напряжения построенный по предлагаемой схеме, может найти щирокое применение в измерительной технике при интегрировании медленно меняющихся напряжений, особенно, если интервал времени интегрирования заранее не известен.

Предмет изобретения

Интегратор напряжения с представлением

результата в цифровой форме, основанный на двухтактном интегрировании, содержащий последовательно соединенные переключатель, интегрирующий усилитель, нуль-орган и коммутатор, один из выходов которого через веитиль подключен ко входу счетчика времени интегрирования эталонного напряжения, источник эталонного напряжения и генератор эталонной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне времени интегрирования, он содержит счетчик времени интегрирования входного напряжения, цифро-аналоговый преобразователь, второй вентиль и сумматор, причем источник эталонного напряжения подключен к

переключателю через сумматор, второй вход сумматора соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, входы которого подключены к счетчику времени интегрирования входного напряжения, вход счетчика времени

соединен с выходом генератора эталонной частоты через второй вентиль, управляющий вход которого подключен к коммутатору.

i/г /

ид