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

1

Изобретение относится к инфомационно-измерительной технике, может быть использовано для измерения отношений двух напряжений.

Известен цифровой измеритель напряжения, содержащий блок сравнения, логическое устройство, дешифратор, преобразователь кода в- напряжение реверсивный счетчик, генератор импульсов и цифровое отсчетное устройство, в котором сигнал измеряется за один такт 1.

Однако диапазон функциональных возможностей устройства ограничен.

Известен цифровой измеритель напряжения, содержащий аналого-цифровой преобразователь, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами вычислительного устройства, выход которого соединен с первым входом блока оперативной памяти, второй вход блока оперативной памяти соединен с первым ВЫХОДОМблока управления, второй выход блока управления соединен с первым входом вычислительного устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока оперативной памяти, второй выход блока оперативной памяти соединен с первым входом цифро-аналогового преобразователя, второй вход которого соединен с первой входной шиной первого источника сигнала, третий выход блока оперативной памяти соединен со входами блока цифровой индикации и блока цифровой регистрации 2).

Однако устройство не позволяет измерять отношение двух напряжений в широком диапазоне изменения последних.

Цель.изобретения - расширение функциональных зозм,жностей устройства - достигается тем, что в цифровой измеритель напряженияf содержащий аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство, блок оперативной памяти, блок цифровой индикации, блок цифровой регистрации, блок управления цифро-аналоговый преобразователь, введены трехпозиционный перек.гаочатель, блок изменения чувствительности аналого-цифрового преобразователя и дешифратор, причем первый вход трехпозиционного переключателя соединен с первой входной шиной первого источника, сигнала, второй вход - со втоpcTl входной шиной второго источника сигнала, третий вход - с выходом цифро-аналогового преобразователя, четвертый вход - с третьим выходом блока управления, четвертый выход котор го соединен с первым входом блока изменения чувствительности аналогоцифрового преобразователя, второй вход которого соединен через дешифратор с разрядными выходами дву старших разрядов аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого связан с выходом блока изменения чувствительности аналогоцифрового преобразователя, а второй вход - с выходом трехпозиционног переключателя. Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже. Цифровой измеритель напряжения со держит трехпозиционный переключатель 1,аналого-цифровой преобразователь 2,дешифратор 3, блок 4 изменения чувствительности аналого-цифрового преобразователя, блок 5 управления, вычислительное устройство 6, блок 7 оперативной памяти, цифро-аналоговый преобразователь 8, блок 9 цифровой индикации, блок 10 цифровой регистра ции . Устройство работает следующим образом. Первоначально трехпозиционный переключатель 1 подключает большее из входных напряжений XJj на вход аналог цифрового преобразователя 1; при это чувствительность последнего предвари тельно устанавливают минимальной. У должно быть больше Uj, или равно ему. Сначала происходит цифровое измерение напряжения Uj, . По показаниям двух старших декад с помощью дешифра тора 3 и 4 дискретно устанавли вают такую чувствительность преобразователя 2, чтобы измеренная величина напряжения Uji лежала вблизи максимума шкалы. При этом блок 4 должен обладать возможностью десятикратного изменения чувствительности преобразователя. Устройство работает в режиме посто янной чувствительности преобразователя 2. При этом блок 5 с помощью переключателя 1 подключает напряжение Uj на вход преобразователя 2. Происходит цифровое измерение напряжения U, результат которого запоминается в бло ке 7 . Полученный цифровой эквивалент набирает на выходе преобразователя 8 напряжение, которое является функцией двух входных напряжений. После циф рового измерения выходного напряжения преобразователя 8 полученный цифровой эквивалент вычитается в устройстве 6 из запомненного в блоке 7. Напряжение Ц вновь подключается ко входу аналого-цифрового преобразователя 2, и результат его цифрового измерения складывается в вычислительном устройстве 6 с ранее полученной разностью. Новый цифровой эквивалент переписывается из вычислительного устройства б в блок 7 и выбирает на выходе преобразователя 8 напряжение первого приближения. Таким образом кончается первый цикл приближения. Новое напряжение преобразователя 8 снова подается на вход преобразователя 2, происходит его цифровое измерение, результат которого вычитается в устройстве 6 из цифрового эквивалента первого приближения. Вновь происходит цифровое измерение напряжения DI . Результат складывается с полученной ранее разностью. Образующийся при этом цифровой эквивалент переписывается в блок 7, набирая на выходе цифро-аналогового преобразователя 8 напряг сение второго приближения. Таким образом кончается второй цикл приближения. Далее приближение может быть продолжено аналогично заданное число раз. Информация выводится на блоки 9 и 10 по команде блока 5, начиная с определенного номера цикла приближения. Формула изобретения Цифровой измеритель напряжения, содержащий аналого-цифровой преобразователь, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами вычислительного устройства, выход которого соединен.с первым входом блока оперативной памяти, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом вычислительного устройства, второй вход которого соединен с первым выходом блока оперативной памяти, второй выход которого соединен с первым входом цифро-аналого&рго преобразователя, второй вход которого соединен с первой входной шиной первого источника сигнала, третий выход блока оперативной памяти соединен со входами блока цифровой индикации и блока цифровой регистрации, отличающийся тем, что, с целью расшт1рения его функциональных возможностей, в него введены трехпозиционный переключатель, блок изменения чувствительности аналого-цифрового преобразователя и дешифратор, причем первый вход трехпозиционного переключателя соединен с первой входной шиной первого источника сигнала, второй вход - .со второй входной шиной второго источника сигнала, третий вход - с выходом цифро-аналогового преобразователя, четвертый вход - с третьим выходом блока управления четвертый выход которого соединен с первым входом блока изменения чувствительности аналогоцифрового преобразователя, второй вхол которого Соединен через дешифратор с разрядными выходами двух старших разрядов аналого-цифрового преобразователя, первый вход котороIO связан с выходом блока изменения чувствительности аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с выходом трехпозиционного переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Шландин В.М. Цифровые электроизмерительные приборы. М., Энергия,

5 1972, с.281-283.

2.Алиев Г.М. и Сейдель Л.Р. Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов.

IQ М., Энергия, 1975, с.67.