Цифровой измеритель напряжения Советский патент 1977 года по МПК H03K13/20 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может ть использовано для измерений шумов и случайных помех.

Известен цифровой измеритель напряжения f содержащий широкополосный усилитель, выход которого через квадратичный детектор связан с преобразователем напряжения в частоту, выход которого связан ро BXOJдом счетчика, который позволяет измерять действующее значение напряжения шумов 1

Однако точность такого устройства из-за случайных изменений параметров квадратичного детектора во времени и влияния собственных шумов широкополосного усилителя на результат измерения низкая.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является ци()ровой иа мернтель напряжения, содержащий автоматический коммутатор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход через широкополосный усилитель связан со входом квадратичного детектора, выход которого через усилитель напряжения частоты коммутации связан со входом управляемого выпрямителя, выход которого

через преобразователь напряжения в часто ту связан со входом формвроватепя коро кнх импульсов, выход которого через счет| чиЕ импульсов связан со входом цифрсжого вядв катора, коммутационные генератор, выход xonvfioro связан с управляюшнмн входами автоматического ко% мутатора, управляемого выпрямителя и блока управления, выходы ко. торого соединены соответственно с управляю шимн входами счетчика импульсов 1шфро| вого индикатора, в котором за счет выделения разностного напряжения в виде переменного напряжения частоты коьсмутацни исключается влияние собственных шумов уевлитела и детектора на рес льтат измерение напряжения шумов .

Недостатком такого устройства является линейная зависимость кода от действукипего значения. измеряемого напряжения.

Для получения линейной функции преобразования квадрата действующего значения выходного напряжения в |код без дополнительного возведений кода в квадрат в аи(овой и меритель напряжения введены ждущий муль тивибратор и фиксатор уровня, причем выход

формирователя коротких импульсов через последоватепьно соединенные ждущий мультивибратор и фиксатор уровня соединены ее вторым входом автоматического коммутатора.

Структурная |схема цифрового измерителя приведена на чертеже.

Ци(}ровой измеритель напряжения содержит автоматический коммутатор 1, комму та дионный генератор 2, широкополосный усилитель 3, квадратичный детектор 4, усилитель 5 напряжения частоты коммутации, управляемый выпрямитель 6, преобразовател 7 напряжения в частоту, формирователь 8 коротких импульсов, ждущий мультивйбра ор 9, фиксатор 10 уровня, счетчик 11 импульсов, блок 12 управления, индщатор 13.

На входы автоматического коммутатора 1, управляемого напряжением генератора 2 поступает измеряемое напряжение шумов и иьшульсное напряжение с выхода фиксатора 1О. Эти напряжения поочередно усиливаются широкополосным усилителем 3 и далее воздействуют на квадратичный детектор 4. Так как действующее значение напряжения с фиксатором 10 меньше действующего значения напряжения шумов, то на выходе детектора 4 возникает переменная составляющая напряжения частоты коммутации. Переменное дапряжение, пропорциональное разности квадратов действующих значений напряжений, усиливается. усилителем 5 и выпрямляется управляемым выпрямителем 6. Выпрямленное напряжение воздействует на вход преобразователя 7, который генерирует колебания с частотой, пропорциональной входному напряже1шю,

С помощью формирователя 8 создаются короткие импульсы, которые возбуждают ждущий мультивибратор 9. Выходные им|Пульсы мультивибратора ограничиваются по амплитуде на заданном уровне, Одновремен- но импульсы формирователя 8 поступают на счетчик 11, где накапливаются в течение времени Т , задаваемое блоком 12, Код формируемый счетчиком 11, переписывается

в регистр цифрового индикатора 13, где и хранится до следующего цикла измерения,

Код получаемый в счетчике, пропорционален квадрату действующего значения напряжения шумов.

В устройстве функция преобразования квадрата действующего значения входного напряжений имеет линейный характер.

Формула изобретения

Ци4ровой измеритель напряжения., coдep7 жащий ав}омати 1еский коммутатор, первый вхо которого соединен с шиной входного сигнала, а выход через широкополосный усилитель связан со входом квадратичного детектора, выход которого через усилитель напряжения частоты коммутации связан со входом управляемого выпрямителя: выход которого через преобразователь нагряжения в часгтоту связан со входом формирователя коротких импульсов, выход которого через счетчик и myльcoв связан со входом цифрового индикатораi коммутационный генератор, выход которого связан с управляющими входами автоматического коммутатора, управляемого выпр51митепя и блока уп-, равления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами счет чика импульсов и цифрового индикатора, отличающийся тем, что, i с целью получения линейной функции преобразования квадрата действующего значения выходного напряжения в код без дополнительного возведения кода в квадрат, введены ждущий мультивибратор и фиксатор уровня, причем выход формирователя коротких импульсов через последовательно соединен иые ждущий мультивибратор и фиксатор уровня соединены со вторым входом автоматического коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Кушнир Ф. В, , Савенко В, Г. Элекчрорадиоизмерения , Л., Энергия, 1975,

с. 346,..

2,Авторское свидетельство СССР,

№ 216135, кп, G, Oi К 19/02, Ю.Оё.бб,

Ю

12