Цфировой вольтметр переменного тока Советский патент 1978 года по МПК G01R13/02 

матара через релейный нуль-0:рган подключен к управЛяющим Вход1а1м масштабного прео бразователя и временлого селектора, вход которого подключен .к выходу преобразователя «напряжение - частота, а выход - к цифровому отсчетному блоку.

На чертеже шредставлена блок-схема вольтiMeTipa.

Цифровой вольтМбтр переменного тока содержит входной суммгатюр /, ко второму входу Которого подключен источник 1модулиров1а«но,го белого шум.а 2, -а выход сумматора через Широкополосный усилитель 5 и преобразователь действуюш;их значений 4 соединен со входом преобразователя напряжения в чаСтоту 5 и входом избирательного блока 6. Выход последнего подключен к выходному сумматору 7 через управляемый Масштабный преобразователь 8. На второй вход выходного сумматора 7 П адается сигнал от нсточйика модулиров анного белого шума 2.

Выход ВЫХОД1НО1ПО сумм-атора 7 через релейный нуль-оргаи Я состоящий из усилителя 10 и триггера Шмидта //, подключен к управляющим входам эремееного селектора 12 и масштабного преобразователя 5. Вх,од селектора 12 подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту 5, а выход - к цифровому отсчетному бл-оку 13.

Известно, что белый шум, модулированный меандром, не изменяет своих статистических свойств. Если Подавать на одвн из входов сумматора 1 модулиров-анный белый шум, по уровню пе превышающий собственных шумов широкополосного усилителя 3, а на другой вход - измеряемый сигнал, то очевидно, что белый шум не будет влиять на работу измерительного тракта (усилитель 3, преобразователь действующих значений преобразователь н:алряжен1ия в -частоту 5, Временной селектор 12 и цифровой отсчетный блок 13). В то же Время на выходе Преобра:зователя действующих значе;ний 4 с помощью избирательного блока 6 иможно выделить гармонические сигналы с частотами, кратными частоте модулированного Меандра. Таким o6pia3OM, iHa выходе преобразОВателя 4 получается постоянное напряжение, пропорциональное эффективному значению Измеряемого переменного тока, а на выходе избирательного блока 6 - тестовый сигнал, несущий информацию о мультиплнкативиой погрешности тракта измерения.

.Произведя далынейшее преобразование измеряемой величины В частоту, получаем на выходе временного селектора 12 число импульсов, индНЦИруемое отсчетным блоком 13. Избирательный блок 6, Подключенный к выходу преобразователя действующих значений 4, выделяет тестовый сигнал нсточника модулированного белого |Шума и с помощью управляемого масштабного преоб|р1азователя 8 приводит его к Масштабу входной тестовой величины.

При нераВенстве входных напряжений выходного CyMMaTOpiB 7 на его выходе появляется разностный сигнал, который поступает на

вход релейного нуль-органа 9, состоящего из усилителя 10 и триггера Шмидта 11. Триггер уст1анавливается в положение, соот1ветствующее знаку неравенства, и подключенный к его выходу управляемый временный селектор 12 либо увеличивает, либо уменьшает длительность записи результирующих Импульсов в цифровой отсчетный блок 13. При этом на управляющем входе управляемого масштабного преобразователя 8 устанавливается такое Напряжение нуль-iopraHa 9, при котором меняетСя знак его входного наиряження, и триггер // оцрокндьгаается в прошвоположное состояние. Таким образом, напряжение на управляющем входе временного селектора /2 изменяется с некоторой собственной частотой, прИчем амплитуда колебаний такова, что изменение выходного напряжения управляемого масштабного преобразователя 5равно разрешающей спо. собности нуль-органа 9. В результате этОГО происходит непрерывная коррекция тракта измерения.

ПрИменение модулированного белого шуМа в качестве тестового сигнала выгодно отличает данный цифровой вольтметр переменного тока от известных, так как снимается проблема устойчивости ШИроко-полосного усилителя, повышается быстродействие благодаря тому, что одновременно с измерением производится непрерывная коррекция измерительного тракта, повышается точность, так как корректируется не только аддитивная,но и мультипликативная составляющая погрешности.

Формула изобретения

Цифровой вольтметр переменного тока, содержащий выходной сумматор, цифровой отсчетный блок и последовательно Соединенные входной сумматор, первый Вход которого соединен с шиной входного сигнала, широкополосный усилитель, преобразователь действующих значений, преобразователь нанряженяя в частоту, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены источник 1модулированного белого шума, избирательный блок, масштабный преобразователь, временной селектор и релейный нуль-орган, причем выход источника модулированного белого шума подключен ко второму входу входного Сумматора и к первому входу выходного сумматора, второй вход которого через М1асштабный преобразователь

и избирательный бло.к подключен к выходу преобразователя действующих значений, выход выходного сумматора через релейный нуль-орган к управляющИМ входам масштабного преобразователя и временного селектора, вход которого подключен к выходу преобразователя «напряжение-Ч1астота, а выход - к цифровому отсчетному блоку.

Источники информации, прИ|Нятые во внимание при экспертизе: 5 1 Патент Англии № 1127442, кл. 1969. G4H,2. Авторское овидетельство СССР № 386344, 601620 6 G 01 R 13/02, 1971.