Устройство для измерения напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

,1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях напряжения в хщфровой код, цифровых измерительных приборах.5

Известно устройство для измереиия напряжения, содержащее ключи, усилитель постоянного тока, два компаратора, генерат ч линейно-изменяющегося напряжения, конденсатор, управляемый Ц источник тока, схему И, генератор импульсом и счетчик импульсов 1.

Недостатком устройства является то, что оно осуществляет коррекцию нуля за несколько тактов, что снижает 15 быстродействие, имеет погрешность установки нуля из-за наличия двух компараторов и запоминающего конденсатора, коррекция нуля производится при отключении источника измеряемого напря- 20 жения, что не допустимо, например, в согласованных цепях и цепях, содержгицих реактивные ,элементы.

Известно также устройство для измерения напряжения, содержащее пос- 25 ледовательио соединенные первый злемент И, первый счетчик импульсов, преобразователь кода в напряжение и масштабный преобразователь, ко второму входу которого подключен первый вы- 30

ход управля1ащего устройства, второй . и третий выхода) которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элемента И, выход последнего соединен со входом второго счетчика, управляемый делитель 2.

Недостатком такого устройства явлйются наличие остаточной погрешности установки иуля, которая принципиально не устранима а процессе калибровки, так как кснлпенсационное напряжение не полностью уравновешивает . напряжение смещения. В процессе калибровки устройства производится коммутация входных цепей, что часто я вляется недопустимым. При измерении производится большое число операций, что снижает быстродействие.

Цель изобретения г- увеличение точности и быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные первый элемент И, первый счетчик импульсовi преобразователь кода в напряжение и масштабный преобразователь, кр второму входу которого подключен первый выход блока управления, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым Тэходам первого, и второго элемента И выход последнего соединен со входом второго счетчика, управляекый делитель,, введены резистор сравнения и генераторный пороговый блок, вход которого через управляемый делитель подключен к выходу масштабного преобразователя, входной клемме устройства и первому выводу резистора сравнения, второй вывод которого подключен |к общей шине, первый выход генераторного порогового блока подклвэченк вторым входам первого и второго элемен-гов И, второй: выход - к входу блока управления, первый выход которого соединен с управляющим входом управляемого делителя. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для измерения напряжения содержит резистор 1 сравнения, управляемый делитель 2, входящие в об щую регулируемую электрическую цепь обратной связи генераторного порогового блока 3 (например, генератора гармонических колебаний), с заданным порогом срабатывания у„, обеспечива.ющим его самовозбуждение, элемент 4И счетчик 5, преобразователь 6 кода в напряжение, масштабный преобразователь 7, элемент 8 И, счетчик 9, блок 10 управления, причем один выво резистора 1 сравнения соединен с общей шиной, а другой - с входной клем мой, выходом масштабного преобразова теля 7 и через управляемый делитель с генераторным пороговым блоком 3, в ход формирования импульсов команд ко торого соединен с входом блока 10 уп равления, а информационный выход чер последовательно соединенные элемент 4И, счетчик 5 импульсов и преобразо ватель 6 кода в напряжение с входом масштабного преобразователя 7 и чере элемент 8 И - с входом счетЧика 9, первый выход блока 10 управления соединен с вторыми входами масштабно преобразователя 7 и управляемого делителя 2, второй - вторым входом эле мента 4 И, а третий - с вторым входом элемента И. Перед началом измерения по команд с блока 10 управления коэффициенты передачи управляемого делителя 2 и масштабного преобразователя 7 устанг в положение i, элемента 4 открывается, и положительные импульсы С выхода генераторного порогового блока 3 поступают в счетчик импульсо 5(фиг. 2 ) и преобразуются преобраз вателем кода в напряжение 6 в компенсационное напряжение UK. ДО тех по пока напряжение М не станет равно сумме измеряемого напряжения U( и Un Элемент 8 И закрыт и препятствует прохождению импульсов во второй счетчик 9. В момент окончания уравновешивания роизойдет срыв колебаний на информаионном выходе генераторного пороговоо блока 3 (фиг. 2В) и на выходе пребразователя 6 кода в напряжение установится постоянное компенсационное напряжение (фиг. 2 а и в): , Одновременно импульс команды срыва колебаний с выхода формирования импульсов генераторного порогового блока 3 ( 2г) поступает на вход блока 10 управления. По команде с блока 10 элемент 8 И открывается, коэффициенты передачи масштабного преобразователя 7 и делителя 2 устанавливаются одинаковыми и, в зависимости от требуемой точности и скорости измерения, равными .f . , где i - п. т . У. 1 - J f J- г I ... . Пусть, например, установлены коэффициенты передачи равными -( i 0). Тогда порог- срабатывания генераторного порогового блока 3 станет равным -, а компенсационное напряжение Оц на выходе масштабного преобразователя 7 станет равным . Равенство нарушается и на информационном выходе генераторного порогового блока 3 снова возникают импульсы, которые поступают на оба счетчика (фиг. 26), В момент окончания уравновешивания: - и, (фиг. 2а) и во второй счетчик 9 запишется код, пропорциональный разности компенсационных напряжений;установившихся на выходе преобразователя кода в напряжение 6 ,пос,де второго и первого уравновешиваний : ,-UK, 2U -« и„ -( и (фиг. 2а) . При измерении переменного напряжения производится уравновешивание в течение только одного или нескольких полупериодов измеряемого напряжения (фиг. 3). Формула изобретения Устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные первый элемент И, первый счетчик импульсов, преобразователь в напряжение и масштабный преобразователь, ко второму йгГоду которого подключен первый выход блока управления, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элемента Н, выход последнего соединен со входом второго счетчика, управляемый делитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены резистор сравнения и генераторный пороговый блок, вход которого, через управляемый делитель подключен к выходу масштабного преобразователя, входной |клемме устройства и первому выводу резистора сравнения, второй вывод которого подключен к общей шине, первый выход генераторного порогового . блока подключен к вторым входам первого и второго элементов И, второй выход - к входу блока управления, пер вый выход которого соединен с управля кицим входом управляемого делителя. пр Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1 ....Авторское свидетельство СССР 523527, кл. Н 03 К 13/17, 1977, 2. АвторскЬе свидетельствоСССР 534863, кл. Н 03 К 13/02, 1977.

i I .-f

; 764JJO:

,, .jfei ;.-.-i

. .