ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R19/25 

1

в основном авт. св. N° 277093 описан цифровой вольтметр, содержащий нуль-орган с рядом пороговых элементов, счетчик импульсов, преобразователь код-напряжение, логические схемы, мультивибратор, генератор.

Для повышенна быстродействия и точности измерений предлагаемый вольтметр снабжен дополнител-ьньши пороговыми элементами, подключенными к выходам нуль-органа, причем выходы основных и дополнительных пороговых элементов попарно через схему запрещения, схему собирания подключены к одному из входов схемы совпадения, второй вход которой подключен через -триггер и счетчик импульсов к выходу младшего порогового элемента, а выход схемы совпадения через схему собирания подключен к ждущему мультивибратору, выход которого соединен со входом «сброс триггера и счетчика имиульсов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема описываемого вольтметра; на фнг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеряемое напряжение И подается на вход нуль-органа /, где оно сравнивается с комленсирующнм напрялсеннем // , постунаЮЩИМ с преобразователя код-напряжение 2. Сигнал с нуль-органа, представляющий собой разность И -Як подается на младщий, второй и третий старшие пороговые элементы 8, 4 и 5. В зависимости от величины разности

срабатывают либо все пороговые элементы, либо только элементы 3 и 5, либо только младщий пороговый элемент 3. Происходит иараллельно-носледовательное заполнение декад 6, 7, 8 счетчнка импульсов, которые управляют формированием компенсирующего напрял енне //к преобразователя код-напряжение 2. При этом, как только прекратит срабатывать второй пороговый элемент 5, на схему запрета 9 подается сигнал, разрешающий прохождение импульсов, собираемых схемой собирания 10 с выходов декад 7 и 8 счетчика импульсов, соответствующих моменту появления всплесков в компенсирующем напрял енни //к . Импульсы, нрощедщие через схему запрета, запускают ждущий муьтнвибратора П, формирующий импульсы запрета, которые подаются на нуль-орган /.

Параллельно старшим пороговым элементам 4 и 5 включены дополнительные пороговые элементы 12 и 13, пороги срабатывания которых в п раз выше порога срабатывания основных пороговых элементов. Величина п зависит от того, на сколько увеличили частоту

модуляции. Практически величина п выбирается равной двум или трем, т. е, пороговые элементы 12 и 13 прекращают срабатывать на один или два такта раньше основных пороговых элементов.

Пока величина разности f/.v - к достаточно велика и срабатывают пороговые элементы 2 и 13, на выходах схем запрета 14 и 15 сигналы отсутствуют. Когда величина разности t/,.- j. уменьшается до такой стенеии, что пороговый элемент 12 прекращает срабатывать (фиг. 2,в), то первый следующий импульс с выхода порогового элемента 4 (фиг. 2,6) проходит через схему запрета М, схему собирания 16 и поступает на один из входов схемы совпадения 17, выход которой подключен к схеме совпадения 18. На второй вход схемы совпадения 17 разрешающий сигнал нодается с выхода триггера 19 только в том случае, если пороговый элемент 4 сработал к этому дмолгснту //; число раз. Выбор числа т заВисит от того, иа сколько уменьшена дл ительиость тактов сравнения, и его величина лежнт в пределах от двух до четырех. Разрещающий сигнал с выхода триггера 19 формируется следующим образом. Имнульсы с выхода младшего порогового элемента 3 (фиг. 2,а) подаются на счетчик импульсов 20, имеющего емкость, равную т. При перевыполненип счетчика 20 сигнал с его выхода устанавливает триггер 19 в единичное состояние (фиг. 2,д, е). Тем самым на схему совпадения 17 выдается разрешающий сигнал. Имнульс запрета (фиг. 2,ж) ждущего мультивибратора 11 устанавливает в нулевое состояние триггер 19 и счетчик импульсов 20. На второй вход схемы совпадения 18 поступает сигнал со схемы собирания 10, запускающей ждущий мультивибратор //. Аналогично

вышеопнсанному работает схема при достижении разностью UX- к величины меньше порога срабатывания порогового элемента 13. Такнм образом, увеличнв частоту модуляцни нуль-органа выше допустимой для усилителя нуль-органа и введя прикрытие пороговых элементов в момент последнего срабатывания старших пороговых элементов за цикл уравновешивания на время, за .которое переходпые процессы на выходе усилителя установятся с требуемой точностью, можно на тех же элементах добнться более высокого быстродействия прибора при сохранении точности измерения.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр по авт. св. jN 277093, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, он снабжен дополнительными пороговыми элементами, подключенными к выходам нуль-органа, причем выходы основных и дополнительных пороговых элементов попарно через схему запрещения, схему собирания подключены к одному из входов схемы совпадения, второй вход которой подключен через триггер и счетчик импульсов к выходу младшего порогового элемента, а выход схемы совпадения через схему собирания подключен к ждущему мультивибратору, выход которого соединен со входом «сброс триггера и счетчика импульсов.

ILjDUJ

Фиг (

nfinnw

1Ш11

5

1Ш

иижЛ1шшг

Т

иг 2