Калибратор напряжения постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК G01R17/12 

(54) КАЛИБРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к устройствам измерения напряжения постоянного тока.

Известны калибраторы напряжения постоянного тока, содержащие источник опорного напряжения, импульсный генератор, декадный делитель, селекторный переключатель, коммутатор и фильтр с дискретностью калибруемого напряжения в десятичной сетке 1.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является калибратор, содержащий источйик опорного напряжения, импульсный Q генератор, декадный делитель, схему совпадения кодов с селекторным переключателем, коммутатор и фильтр 2.

Недостатком этого устройства является ограниченное число ступеней выходного напряжения и узкий диапазон изменения коэф- 5 деления. При этом точность деления образцового напряжения, отличного от кратного 10, определяется количеством десятичных счетчиков, что усложняет устройство.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения коэффициента деления и повышение точности при коэффициентах деления, не кратных коэффициенту деления декадного делителя.

Эта цель достигается тем, что в калибраторе постоянного тока, содержащем источник опорного напряжения, коммутатор с фильтром, импульсный генератор, п-декадный делитель, селекторные переключатели, RS-триггер, введены дополнительные селекторные переключатели, соединенные с выходами декад делителя, и формирователь импульсов, связанный с дополнительными селекторными переключателями и декадным делителем.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, который через коммутатор 2 подключен к фильтру 3, выход которого является выходом устройства, импульсный генератор 4, п-декадный делитель 5 и 6, выполненный, например, на двух десятичных счетчиках, каждый из которых имеет один синхронный вход 7 и 8, вход 9 и 10 установки нуля и информацнонные выходы «О....«9 в каждой декаде.

К синхронному входу 7 первой декады делителя 5 подключен выход импульсного генератора 4, а к синхронному входу 8 второй декады делителя 6 подключен информационный выход «9 первой декады делителя.

к информационным выходам «О...«9 декад делителей 5 и 6 подключены селекторные переключатели 11 и 12, переключающие контакты которых соединены со входами 13 и 14 схемы совпадения кодов 15.

Информационные выходы «О декад делителя 5 и 6 подключены к S-входам RS-триггера 16, а выход схемы 15 совпадения кодов соединен с R-входом триггера 16, выход которого связан с коммутатором 2.

К информационным выходам «О...«9 декад делителя 5 и 6 подключены дополнительные селекторные переключатели 17 и 18, переключающие контакты которых соединены с входами 19 и 20 формирователя 21 импульсов, выход которого подключен к входам 9, 10 установки нуля п-декадного делителя 6, 5.

Рассмотрим принцип работы калибраторов, в которых точность деления достигается дискретизацией опорного напряжения.

Коммутатор 2 подключает вход фильтра 3 то к источнику 1 опорного напряжения, то замыкает вход фильтра на общую, нулевую, точку источника опорного напряжения и фильтра. Если это переключение осуществляется с больщой частотой (100-200 Гц) и если постоянная времени фильтра 3 значительно больще периода модуляции коммутатора 2 (Т -г)Т IO иа выходе фильтра появляется практически постоянное, без пульсаций, напряжение, величина которого определяется выражением

«ь:х где 1, - время, в течение которого коммутатор подключает вход фильтра к источнику опорного напряжения;

LJ - время, в течение которого коммутатор подключает вход фильтра к нулевой точке; Т - период модуляции коммутатора;

Но - опорное напряжение. Устройство работает следующим образом. Введенные в схему дополнительные селекторные переключатели 17 и 18 и формирователь 21 импульсов позволяют изменять коэффициент пересчета п-декадного делителя 5 и 6. Установка переключателей 17 и 18 в положение, соответствующее числу, например, «73 приводит к тому, что при одновременном появлении на этих информационных выходах логической «1 происходит формирование короткого импульса формирователем 21 импульсов, который и устанавливает п-декадный делитель 5 и 6 в «0 состояние. Таким образом, коэффициент пересчета п-декадного делителя становится равным семидесяти трем.

После установки селекторных переключателей 11 и 12 в одно из положений от «О до «73 на выходе RS-триггера 16 фор мируется сигнал с длительностью, равной 0; , ... у| -частей от всего периода модуляции, т. е. коэффициент - 5 изменяется от нуля до единицы с дискретностью, равной - от периода модуляции.

Переключателями 17 и 18, таким образом, устанавливается максимальное количево разбиений опорного напряжения на равные части, а переключателями 11 и 12 - выходное напряжение в любой точке выбранного диапазона разбиения.

Такой принцип работы калибратора очень удобен при градуировке и поверке стрелочных и регистрирующих приборов, функциональных преобразователей и других аналоговых и цифровых устройств, в которых диапазон измерения или преобразования разбит на части как кратные числу десять, так и отличающиеся от десятичного разбиения: многопредельные вольтметры, амперметры, тахометры, аналоговые перемножители и др. Например, щкалу 10В необходимо разбить на 6 равных частей. При этом переключателями 17 и 18 необходимо установить значение «06. Переключением переключателя 11 от «и до «Ь выходное напряжение устанавливается соответственно 0; f-lO(B); f 10(В)... 10(В).

Формула изобретения

Калибратор напряжения постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, соединенный через коммутатор с фильтром, импульсный генератор, соединенный со входом п-декадного делителя, информационные выходы «О...«9 которого соединены с S-входами RS-триггера, а информационные выходы «О...«9 отдельных декад делителя через селекторные переключатели соединены со входами совпадения кодов, выход которой соединен с R-входом RS-триггера, а его выход - с коммутатором, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона изменения коэффициента деления и повыщения точности при коэффициентах деления, не кратных коэффициенту деления декадного делителя, в него введены дополнительные селекторные переключатели, соединенные с информационными выходами декад делителя, и формирователь импульсов, входы которого соединены с переключающими контактами дополнительных селекторных переключателей, а выход- с информационными входами установки нуля декадного делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. «Электроника, США. № 5, с. 54, 1977.

2. Розенблат М. Г. и др. Источники калиброванных напряжений постоянного тока. М., «Энергия, 1976, с. 181 - 190, рис. 5- 15 (прототип).