Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения Советский патент 1978 года по МПК H03K13/17 

(54) ЦИФРОВОЙ МИЛЛИВОЛЬТМЕТР ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 360 тому входу которого подключен генератор импульсов, а к выходу - счетчик импульсов, входы одного интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преобразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя .соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим устройством соответственно. На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового милливольт.метра эффективного значения переменного напряжения; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу. Вход преобразователя 1 переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения через переключатель 2 соединяется со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное 3. Запоминающее устройство 4 соединено выходом с преобразователем 3 постоянного напряжения в переменное, а входом через ключ 5 - с выходом преобразователя переменного Напряжения в постоянное 1. Интегрирующие усилители 6 и 7 соединены последовательно с компараторами 8 и 9, выходы которых соединены с блоком управления 10. Входы интегрирующего усилителя 6 через ключи 11 и 12 соединены с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, а входы интегрирующего усилителя 7 через ключи 13 и14 - с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1 и выходом запоминающего устройства 4. Генератор импульсов 15 через блок управления 10 соединен со счетчиком импульсов 16, который, в свою очередь, соединен с цифровым отсчетным устройством 17. Ключ 11 подключен к блоку постоянного напряжения 18. Схема работает следующим образом. Первоначально переключатель 2 находится в положении «а, ключ 5 замкнут, ключи 11 -14 разомкнуты. Через время t с от начала такта измерения (время необходимо для установления переходного процесса на выходе преобразователя переменного напряжения в постоянное 1) ключ 12 замыкается на время То, в течение которого напряжение Ui с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1 интегрируется усилителем 6. По окончании времени TO переключатель 2 переводится в положение «б, ключи 5 и 12 размыкаются, а ключи 11 и 14 замыкаются. Усилитель 6 начинает интегрировать постоянное напряжение ЕО, полярность которого противоположна полярности напряжения Ui, а усилитель 7 интегрирует напряжение Ui с выхода запоминающего блока 4. В момент, когда напряжение на выходе интегрирующего усилителя 6 становится равным нулю, компаратор 8 через блок управления 10 размыкает ключи 11 и 14, замыкает ключ 13 и разрещает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16. Усилитель интегрирует напряжение Us с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, пока напряжение на выходе интегрирующего усилителя 7 не станет равным нулю. В этот момент компаратор 9 через блок управления 10 прекращает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16 и одновременно приводит все ключи и переключатель в исходное состояние. На цифровом отсчетном блоке индицируется результат из fepeния. Данное техническое рещение наиболее целесообразно использовать при построении щирокополосйых милливольтметров эффективного значения переменного напряжения, так как это позволяет использовать в качестве предвключенного усилителя переменного напряжения усилитель, требования к которому существенно снижены; отпадает необходимость в применении глубокой отрицательной обратной связи для стабилизации коэффициента усиления (тем самым снимается проблема устойчивости - основная трудность при проектировании усилителей с коэффициентом усиления до 1000 и в частотном диапазоне до 100 мГц). Это, в свою очередь, позволяет использовать усилитель, построенный по разомкнутой схеме, настройка и наладка которого не требует значительных затрат. Кроме того, значительно снижаются требования к линейности са.мого преобразователя переменного напряжения в постоянное. Вместо линейного преобразователя эффективного значения переменного напряжения со взаимообратными термопреобразователями в предлагаемом приборе можно использовать термопреобразователь с изотер.мическим режимом работы, .который имеет существенно нелинейную характеристику, но быстродействие которого на порядок выше. Тем самым можно повысить и быстродействие предлагаемого милливольтметра. Формула изобретения Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого через переключатель соединен со входным зажимом прибора и через тот же переключатель - с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен через ключ со входом запоминающего блока, выход которого подключен к преобразователю постоянного напряжения в переменное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным блоко.м, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два интегрирующих усилителя, два компаратора, блоки питания и управления, дополнительные ключи и генератор импульсов, причем выходы интегрирующих усилителей через компараторы подключены к соответствующим входам блока управ.чения, к другому входу которого подключен генератор импульсов, а к выходу - счетчик импульсов, входы одного интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преобразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим блоком соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Ь Авторское свидете- ьство СССР № 263737, G 01 R 19/04, 14.06.68.

2. Техническое описание цифрового милливольтметра переменного напряжения Ф 230, 1973.