Цифровой вольтметр переменного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G01R19/02 

нающее устройство соединен с вторым входом вычитающего устройства, выход которого соединен с входом двойного комнаратора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового вольтметра неремениого ианряжения.

Вольтметр содержит переключатель 1, преобразователь 2 иаиряжения в частот}, реверсивиый счетчик 3 имиульсов результата измерения, цифровое отсчетное устройство 4 и блок 5 уиравления, реверсивный счетчик 6 импульсов аддитивной поправки, реверсивиый счетчик 7 импульсоз мультииликативной иоправки, генератор 8 имиульсов, последовательно соедииеииые двойной комиаратор 9 и вычитающее устройство 10, к одному из входов которого кодсоедипен датчик И дестабилизирующего воздействия непосредственно, а к другому - через запоминающее устройство 12 и ключ 13, к переключателю 1 подсоединены источники 14 и 15 эталоииого напряжения.

Сразу носле включения прибора блок 5 выдает команду установки в нуль реверсивных счетчиков 3 и 6, а на реверсивном счетчике 7 осуществляется предустановка числа .Vo. Кроме того, блок 5 кратковременно замыкает ключ 13, в резу;1ьтате чего на запоминающем устройстве 12 запоминается выходное напряжение датчика И (наиример, датчика темиературы). Если коэффициент передачи запоминающего ycTpoiiства 12 равен единице, то напряжение на выходе вычитающего устройства 10 стаиовится равным нулю.

Одновременно блок 5 выдает команду на осуществление коррекции, в результате чего иереключатель 1 нодключает к входу преобразователя 2 источник 14, выходное напряжение которого ,5f/H (где Us.- номинальное значение измеряемого напряжения) иреобразуется в частоту следования имиульсов, которая в течеиие времени 2Гц постуиает на реверсивные счетчики 6 и 7, работающие в режиме сложения. В результате на реверсивном счетчике записывается число NI, а на реверсивном счетчике 7 - число (о+Л). Затем блок 5 через иереключатель 1 подключает к входу преобразователя 2 источник 15, выходное напряжение которого преобразуется в частоту следования импульсов. В течеиие времени 2Гц на реверсивный счетчик 6 иоступит Л/2 имиульсов выходной частоты преобразователя 2, а на реверсивный счетчик 7 в течение времени Гц-N импульсов, причем реверсивные счетчики 6 и 7 работают в режиме вычитания. На этом коррекция заканчивается, а блок 5 через иереключатель 1 подключает к входу преобразователя 2 измеряемое напряжение Ux.

Одновременно содержимое реверсивного счетчика 6 - число () - иерено4

сится в реверсивный счетчик 3 как предустановка, а с помоидью содержимого реверсивиого счетчика 7 и геиератора 8 формируется временный интервал, в течение которого частота с выхода преобразователя 2, нроиорциональная напряжению L/x, постуиает на реверсивный счетчик 3, содержимое которого NX индуцируется на цифровом отчетнодм устройстве 4 и является результатом измерения:

N,-N,-N ,

N,-U,

/о

где К2 - коэффициент преобразования

преобразователя 2; /о - частота генератора 8.

В дальнейшем измерения осуществляются без проведения перед каждым измерением такта коррекции с исиользоваипем сформированных на реверсивных счетчиках 6 и 7 корректирующих величии. Так ироисходиг до тех пор, пока дестабилизирующее воздействие, а следовательно, и выходное наиряжение датчика 11 остаются ностоянными либо изменяются в допустимых пределах, которые задаются порогами срабатывания двойного комиаратора 9 (двойной комиаратор представляет собой двухпороговую схему, имеющую симметричный отклик на положительное и отрицател1;иое превышение абсолютного уровня входного сигнала над пороговым уровнем). Если в какой-то момент времени выходное иапряжеиие вычитающего устройства 10 иревысит один из порогов срабатывания двойного компаратора 9, то это значит, что с момента ироведения первой коррекции измеиение дестабилизирующего воздействия превысило допустимый уровень и необходимо вновь произвести коррекцию. Нри срабатывании двойного компаратора 9 блок 5 выдает команду иа ироведение коррекции аналогично описанному ранее. Одновременно двойной компаратор 9 замыкает ключ 13, запоминающее устройство 12 заномииает новое значение иапряжения, соответствующее значению дестабилизирующего воздействия в момент коррекции, нанряжение на выходе вычитающего устройства 10 становится равным нулю, двойной комиаратор 9 вновь возвращается в исходное состояние, размыкая ключ 13.

Таким образом, коррекция производится ие неред каждым измерением, а адаитивно - нри изменении дестабилизирующего воздействия, а следовательно, и погрещностей, вызванных этим дестабилизирующим воздействием, на допустнмую величину. Тем самым ултеньщается время измерения ио сравнению с известными аналогичными устройствами.

Ф о р м } л а изобретения

Цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий иереключатель, входы

которого соединены с выходами двух источ11и::оп эталонного напряжения, а выход через фсобразователь напряжения в частоту соединен с входом реверсивного счетчика импульсов результата измерения, выход коTOpoVo соединен с входом цифрового отсчстиого устройства, а управляющий вход соединен с первым управляющим выходом блока управления, первый управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй управляющий выход соединен с управляющим входом переключателя, отличающийся тем, что, с целью уменьщения времени измерения, в него введены реверсивные счетчики импульсов аддитивной и мультипликативной поправок, датчик дестабилизирующего воздействия, ключ, запоминающее устройство, вычитающее устройство, двойной компаратор, причем входы реверсивных счетчиков импульсов аддитивной и мультииликативной поправок соединены с выходом преобразователя напряжения в частоту, управляющие входы соединены соответствен;1о С третьим и четвертым управляющими выходами блока управления, а выходы соединены с входами блока управления, второй

управляющий вход блока управления соединен с выходом двойного компаратора и с иервым входом ключа, второй вход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управления, третий вход соединен с выходом датчика дестабилизирующего воздействия и с первым входом вычитающего устройства, а выход ключа через запоминающее устройство соединен с вторым входом вычитающего устройства,

выход которого соединен с входом двойного компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 466465, кл. G 01R 19/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 209581, кл. G 01R 19/26, 1966.