Цифровой интегрирующий вольметр Советский патент 1980 года по МПК G01R19/26 

3

ления, тракт подавления помех иьнюлиен в виде устройства е переменным коэффициентом передачн, включенным между выходами коммутирующих к.тючей и входом интегратора, и формирователя двух фикеированиых интервалов времени иитегрирои; иия, один из входов которого соединен с блоком управления, другой аход - е вылодом счетчика-инд1и атора, один из .чодов - е управляющими входами коммутирующих ключей, а второй выход - еуиравляющпм входом устройства с иеремеиным коэффициентом иередачи.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового интегрирующего вол зтметра; на фиг. 2 - временная диаграмма, иоясняющая его работу.

Цифровой интегрирующий вольтметр содерлсит источиик 1 опорного наиряжения, коммутирующие ключи 2 и 3, иитегратор 4, блок сравнеиня 5, блок совнадеиня 6, геPiepaTop 7 имнульсов опориой частоты, блок управления 8 н счетчик-иидикатор 9. При этом к одному из входов коммутирующего ключа 3 нодсоедииеи неточиик 1 оиорного иаиряжения, а одии из входов коммутирующего ключа 2 еоединеи с входом 10 вольтметра. Кроме того, вольтметр содер к1гг тракт подавления иомех, выполиеииый в виде устройства 11 с иеремеииым коэффициентом нередачн, включенным между выходами коммутнрующнх ключей 2 и 3 и входом интегратора 4, и формирователя 12 двух фнкеироваииых интервалов зремеии интегрирования, один нз входов которого соединен с блоком унравления 8, другой вход - с выходом счетчика-индикатора 9. Выход 13 формирователя 12 соединен с унравляющими входами коммутирующих ключей 2 и 3, а выход 14 - с унрав;1яющим входом устройства 11 с иеременным коэффициентом передачи.

Один нз входов блока совиадеиия 6 через блок сравиеиия 5 соединен с выходом иитегратор а 4, а другой вход - е выходом генератора 7 имиульсов oHOpHoii частоты, а выход - с одннм нз входов счетчика-ннднкатора 9. Другой вход счетчика индикатора 9 соединен с выходом блока управления 8.

Вольтметр работает следующим образом. В исходном ноложенин выходное иаиряжеиие интеграртора 4 равно нулю. При запуске вольтметра счетчик-инднкатор 9 устанавливается в исходное иоложеиие импульсом еброса, который формируется блоком управлення 8. На выходе 13 формирователя 12 в момент времени to (фиг. 2) формируется передний фронт импульса, длительность которого равна полутора иериодам сети. При этом коммутирующий ключ 2 замкнут, а коммутирующий ключ 3 разомкнут. Входное измеряемое иапряжеиие U через коммутирующий ключ 2 и устройство 11 с переменным коэффпцнентом нередачи

4

иостунает па вход интегратора 4, на выходе которого ноявляется нарастающее напряжение, крутнзна которого ироиорциональна величине нзмеряе.Ю1о нанряжения Ох.

В этот же момент времени /„ открывается блок совнадеиия б, и миульсы с генератора 7 поступают на вход счетчика-индикатора 9, который используется для формиронянпя временных меток в момегггы времени t-i, /и, , определяющие иачало и коиец иромежуточиых временных интервалов ннтегрнрования. В момепт времени ti иа выходе 14 формирователя 12 формируется нередim фронт нмиульса, длительиость которого равна ноловнне номинального иериода сети. При этом увеличивается вдвое коэффициеит иередачи уетройства И и крутизиа выходиого иаиряження интегратора 4.

В момент времени tz на выходе 14 формнрователя 12 формируется задний фроит импульса, и коэффициеит нередачи устройства 11 уменьщается вдвое, что нриводит к соответствующему умеиьниеиию крутизиы выходного иаирял еиия интегратора 4.

В момент времени /з на выходе 13 формирователя 12 формируется задний фронт импульса. В этот момеит коммутирующий ключ 2 размыкается, а коммутирующий к.тюч 3 замыкается. Напряжеиие с источиика 1 через коммутируюн;ий 3 и устройство 11 иостуиает иа вход интегратора 4, иа выходе которого появляется падающее нанряженне с крутизно, ироиорциоиальиой образцовому иапряжению боорВ момепт времени /ь когда выходпое иаиряжеиие интегратора 4 равно нулю, срабатывает блок еравиения 5, блок совиадеиия 6 закрывается, и ноступление имиульсов па вход счетчика-нпдикатора 9 прекращается. В момент временн /з благодаря соответствующему выбору частоты генератора 7 н емкости ечетчика-индикатора 9, нос.тедиий сбрасывается в исходиое (нулевое) состояние и счет ведется с момента t до момента /,i. Интервал времени Tx t.i-i, иро юрциопалеп измеряемому паиряжению. При этом измеряемое иаиряженне U будет равно

I 7

f / г ,. X f

0--.(,- г,т

.//о

где 7о - образцовый иитервал временн, равный иомииальному периоду сети.

5Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я

Цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий источиик оиориого напряжения, коммутирующий ключи, интегратор, блок

сравиення, блок совнадения, генератор имиульсов опорной частоты, блок управления, счетчик-индикатор и тракт иодавления помех, к одпому нз входов одного коммутирующего ключа нодсоединеп источпик опорного напряжения, а один из входов другого

коммутирующего ключа соединен с входом вольтметра, один из входов блока совпадения через блок сравнения подключен к выходу интегратора, другой вход которого соединен с выходом генератора имнульсов оиорной частоты, а выход - с одним из входов счетчика индикатора, другой вход которого соединен с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью унрои1ения схемы вольтметра и увеличения быстродействия, в нем тракт подавления помех выполнен в внде устройства с переменным коэффициентом нередачи, включенным между выходами коммутирующих ключей и входом интегратора, и формирователя двух фиксированных интервалов времени интегрирования, один из входов которого соединен с блоком управления, другой вход - с выходом счетчика индикатора,

оди из выходов - с уиравляющими входами коммутирующих ключей, а второй выход - с уиравляющнм входом устройства с неременным коэффнциентом нередачи. Источники информации,

нринятые во внимание ири экснертизе

1.Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. «Вища щкола, Киев. 1971, с. 432.

2.Авторское свидетельство СССР № 333697, кл. Н ОЗК 13/20, 28.08.70.

10

Запуск

cSpoc

Ф8И

(я)

(f)