ИМПУЛЬСНЫЙ ВОЛЬТМЕТР Советский патент 1974 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Известен импульсный вольтметр, содержащий последовательно соединенные и охваченные обратной связью усилитель, синхронный детектор, фильтр и стрельчатый прибор. Однако этот вольтметр имеет невысокую чувствительность при измерении малых напряжений.

Для увеличения чувствительности измерения в него введены два управляемых ключа, схема управления, соединенная с управляющими входами ключей и синхронного детектора, а также колебательный контур, связанный с выходами ключей и входом усилителя.

На чертеже приведена схема импульсного вольтметра.

Он содержит управляемые ключи 1 и 2, колебательный контур 3, усилитель 4, синхронный детектор 5, схему управления 6, стрелочный прибор 7 и фильтр 8.

На вход вольтметра поступают измеряемые импульсы t/Bi. Одновременно с ними поступают импульсы синхронизации. С небольшой задержкой относительно фронтов измеряемых импульсов открывается ключ 1. На сопротивлении обратной связи Ri выделяется разностный сигнал в виде импульса, амплитуда которого равна разности входного и выходного напряжений в момент сравнения. Этот сигнал

2

через переходной конденсатор Ci заряжает (полностью или частично в зависимости от соотношения постоянной времени цепи заряда и длительности импульса управления ключом 1) конденсатор Сг колебательного контура. В момент закрывания ключа 1 открывается быстродействующий ключ 2, и конденсатор Cz перезаряжается через ключ и индуктивность L.

Напряжение на контуре изменяется по синусоидальному закону от максимального положительного до максимального отрицательного. В момент достижения максимума, т. е.

/Т

через полпериода (--- колебаний контура.

ключ 2 размыкается, и конденсатор Cz сохраняет напряжение до прихода следующего импульса управления ключом. Ключ 2 снова

/ Т открывается через полпериода I- I следо 2 /

вания входных импульсов. Время пребывания ключа в открытом состоянии - половина периода колебаний контура. За это время конденсатор Cz контура успевает перезарядиться

от максимального отрицательного до максимального положительного напряжения. В момент достижения напряжением колебательного контура /fe максимума ключ 2 размыкается, и конденсатор Cz сохраняет это напряжение до прихода очередного импульса управле3 .. .. , . ния ключом I. Далее-цикл-повторяется. Конденсатор С2 контура в промежутках между колебаниями медленно разряжается через сопротивление закрытого ключа 2 и входное сопротивление усилителя 4. Амплитуда переменного прямоугольного напряжения больше разностного сигнала в Q раз, где Q - эквивалентная добротность контура (с учето./5 разряда конденсатора между колебаниями). Переменное низкочастотное напряжение f/s усиливается усилителем 4, затем выпрямляется синхронным детектором 5, на который приходит также опорное напряжение t/on из схемы управления 6. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром 8 и поступает на индикатор - стрелочный прибор 7. Схема управления 6 синхронизируется измеряемыми импульсами и формирует импульсы управления ключами 1 и 2, а также опорное напряжение для синхронного детектора 5. Импульсы управления ключом 1 должны иметь длительность, заведомо меньшую длительности измеряемых импульсов и во времени укладываться в их длительность. Длительность импульсов управления ключом 2 должна быть равна половине периода колебаний контура 3. Предлагаемый импульсный вольтметр предназначен, в основном, для измерения амплитуд прямоугольных импульсов напряжения, но возможности его могут быть значительно расширены, если ввести плавающую задержку импульсов управления ключом 1 относительпо фронтов измеряемых импульсов. Предмет изобретения Импульсный вольтметр, содержащий последовательно соединенные и охваченные обратной связью усилитель, синхронный детектор, фильтр и стрелочный прибор, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности измерения, в него введены два управляемых ключа, схема управления соединяется с управляющими входами ключей и синхронного детектора, а также колебательный контур, связанный с выходами ключей и входом усилителя.