ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТРВПТБФОНД 3!iO[|EPTOe Советский патент 1974 года по МПК G01R19/25 

1

Изобретение относится к области цифровых электроизмерительных приборов.

Известен цифровой вольтметр, содержащий усилитель с переменным коэффициентом усиления, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик со схемами совпадения, цифро-аналоговый преобразователь с резистивным дискретным делителем напряжения, блок индикации и блок управления.

Предлагаемый цифровой вольтметр отличается тем, что он снабжен блоком памяти с ключом на входе и блоком синхронизации, а цифро-аналоговый преобразователь выполнен в виде индуктивного делителя напряжения и источника образцового импульсного напряжения, причем один из входов ключа соединен с выходом усилителя, .выход блока памяти-с преобразователем напряжения в частоту, входы блока синхронизации присоединены к источнику образцового импульсного напряжения и блоку управления, а выход блока синхронизации и один из выходов блока управления соединены с двумя другими входами ключа.

Эти особенности позволяют повысить точность вольтметра.

На фиг. 1 показана структурная схема описываемого 1вольтметра; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы, где: 1-усилитель с переменным коэффициентом усиления, 2 -

ключ, 3-блок памяти, 4 - преобразователь напряжения в частоту, 5 - реверсивный счетчик, 6, 7 - схемы совпадения, 8 - дискретный делитель, 9 - источник опорного напряжения, 10 - блок синхронизации, М - блок индикации, 12 -блок управления, Ti, TZ - эталонные интервалы времени соответственно первого и второго тактов, ДГ - интервал времени, необходимый для установления напряжения AU

Ux-t/ft на выходе блока памяти (Ux - измеряемое напряжение, Uk - выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя), to - момент времени переключения ключа 2 в положение «разомкнуто.

Вольтметр функционирует следующим образом.

В начале цикла измерения по импульсу «сброс (фиг. 2,а) из блока управления 12 происходит установка реверсивного счетчика

5 и дискретного делителя 8 в нулевое состояние, в усилителе 1 - коэффициента усиления, равного единице, а ключ 2 переводится в положение «замкнуто. При этом выходное напряжение if/fe (фиг. 2,б) дискретного делителя 8 равно нулю, и измеряемое напряжение L/x (фиг. 2, в) целиком приложено ко входу усилителя 1 (фиг. 2, г) и через ключ 2 и блок памяти 3 (фиг. 2, д)-ко входу преобразователя напряжения в частоту 4, на выходе которого образуется последовательность импульсов с частотой следования fx, пропорциональной напряжению L/x. Эти импульсы через схему совпадения 6, которая открывается импульсом калиброванной длительности Ti (фиг. 2, е) с блока управления 12, поступают на вход старших декад реверсивного счетчика о. b результате в старших разрядах счетчика фиксируется число (код), пропорциональное напряжению Ux- В следующий момент времени по импульсу с блока управления 12 (фиг. 2, ж) соответствуюш,им образом изменяется коэффициент передачи дискретного делителя 8, и на его выходе устанавливается импульсное напряжение, амплитуда .которого L/A пропорциональна результату измерения, полученному в первом такте. Одновременно по тому же импульсу изменяется (увеличивается) коэффициент усиления усилителя 1; при этом повышается чувствительность схемы, производящей измерение разностного -напряжения AU UX-L/k в следующем (втором) такте. Поскольку напряжение Uh - импульсное, разностное напряжение AU подается на вход усилителя 1 только в один из полупериодов напряжения источника опорного напряжения 9 (рабочий полупериод). В другой (нерабочий) полупериод на вход усилителя 1 подается напряжение, примерно равное 2U (фиг. 2,г).

После окончания переходных процессов дискретного делителя 8 и усилителя 1 напряжение, пропорциональное AU и усиленное усилителем 1, запоминается в блоке памяти 3 в течение времени ДГ, после чего ключ 2 отключает блок памяти 3 от выхода усилителя 1. Установка ключа 2 ,в положение «разомкнуто осуществляется блоком синхронизации 10, который управляется источником опорного напряжения 9 -и блоком управления 12. Сигнал установки ключа 2 в положение «разомкнуто вырабатывается в момент времени о, предшествующий окончанию рабочего полупериода напряжения Uk (фиг. 2,г).

Запомненное в блоке памяти 3 напряжение, нропорциональное , поступает на вход преобразователя напряжения в частоту 4. Импульсы с выхода преобразователя напряжения в частоту 4, частота следования которых пропорциональна напряжению AU, поступают на вход младших декад реверсивного счетчика 5 через схему совпадения 7, которая в те чение калиброванного интервала времени TZ (фиг. 2, и) открывается по сигналу с блока управления 12.

Результат, зафиксированный в реверсивном счетчике 5 к концу второго такта, по сигналу с блока управления 12 выводится на цифровое табло блока индикации 11. На этом цикл измерения заканчивается.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр, содержащий усилитель с переменным коэффициентом усиления, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик, схемы совпадения, цифроаналоговый преобразователь, блок индикации и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен блоком памяти с ключом на входе и блоком синхронизации, а цифро-аналоговый преобразователь выполнен в виде индуктивного делителя напряжения и источника образцового импульсного напряжения, причем одни из входов ключа соединен с выходом усилителя, выход блока памяти - с преобразователем напряжения в частоту, входы блока синхронизации присоединены к источнику образцового импульсного напряжения и -блоку управления, а выход блока синхронизации и один из выходов блока управления соединены с двумя другими входами ключа.

п Г1 П г. П Г. г}

/ V/ и

SE

..

-i:

-I-

-i

i: