Вольтметр Советский патент 1981 года по МПК G01R19/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-1 зовано для измерения амлпитудного значения импульсного напряжения.

Известен двухканальный автокомпенсационный импульсный вольтметр, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока и два автокомпенсационных устройства, каждое из которых содержит два пиковых детектора и импульсный усилитель и охвачено отрицательной обратной связью, причем иа вход одного автокомпенсационного устройства сигнал поступает через реэистивный делитель fl .

Однако при делении сигнала на входе одного из автокомпенсациочных устройств более, чем на единицу, точность измерения уменьшается, а при коэффициенте деления, близком к единице, трудно добиться строгой идентичности каналов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автокомпенсациоиный вольтметр, содержащий пиковые детекторы, дифференциальный усилитель постоянного тока, формирователь амплитуды компенсирующих импульсов, формирователь длителЬ ности компенсирующих импульсов и

котором вход

резистивный делитель, в вольтметра подключен к первому пивольтметра подключен i

новому детектору и входу формирователя длительности к пеисирующих импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом резистивного делителя, а выход формирователя длительности компенсирующих импульсов, через формирователь амплитуды компенtoсирующих импульсов и через второй пиковый детектор соединен с одним из входов дифференциального усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с выходом первого

15 пикового детектора, а выход диффереициальиого усилителя постоянного тока соединен с управляющим входом формирователя, амплитуды компенсирующих импульсов, с резистивным делителем и выходом вольтметр.: 12 .

Недостатком вольтметра является низкое быстродействие, которое определяется большими постоянными времени разряда пиковых детекторов, 25 а также то обстоятельство, что данный вольтметр позволяет измерять амплитуду импульсов одной полярности. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функцнональ30 ных возможностей .устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в вольтметр, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, формирователь, вход которого соединен со входом вольтметра, введены три управляемых ключа, накопительный конденсатор, причем вход вольтл1етра через первый управляемый ключ подключен к одному входу дифференциального усилителя постоянного тока, второй вход которого через второй управляекйлй ключ подключен к накопительному конденсатору, а выход усилителя через третий управляемый ключ подключен к накопительному конденсатору и выходУ вольтметра, причем управляемые входы ключей присоединены ,к выходу Формирователя.

На чертеже приведена блок-схема вольтметра.

Вольтметр содержит управляемые ключи 1-3, дифференциальный усилитель постоянного тока 4, формироват тель 5 и накопительный конденсатор 6

Вход вольтметра соединен со входом формирователя 5 и через управляемый ключ 1 присоединен к одному из входов дифференциального усилителя постоянного тока 4, второй вход которого через управляемый ключ 2 соединен с -выходом вольтметра и накопительным конденсатором б, выход дифференциального усилителя постоянного -тока через управляемый ключ 3 соединен с выходом вольтметра, а управляемые входы ключей присоединен к выходу формирователя.

Вольтметр работает следукядим образом.

При поступлении на его вход импульсов фор мирователь 5 вырабатыва ет управляющий импульс, откс%1вак)щий управляемые ключи 1-3 на время действия входного импульса. Измеряемый импульс поступает через ключ 1 на Один из входов дифференциального усилителя 4, на второй вход которого через второй ключ подается напряжение, равное напряжению на накопительном конденсаторе 6, на время, равное длительности измеряемого импульса.

Выходное напряжение дифференциального усилителя, равное усиленной разности напряжений на его входах, чере третий управляемый ключ 3 поступает на накопительный конденсатор 6, напряжение на котором в установившемся режиме равно амплитуде входных им. пульсов.

При уменьшении амплитуда входного сигнала на входах дифференциального

усилителя 4 образуется отрицательная разность напряжений и к накопительному конденсатору 6 прикладывается отрицательное напряжение, способствующее быстрому уменьшению напряжения на конденсаторе. При равенстве амплитуд входного сигнала и выходного напряжения разность напряжений на входах усилителя равна нулю и воздействие усилителя на накопительный конденсатор прекращается. Вольтметр одинаково работает при входных импульсах отрицательной и положительной полярности, так как управляемые ключи открываются на время действия входного импульса и могут коммутиS ровать напряжение обеих полярностей. Быстродействие вольтметра, определяемое временем отслеживания амплитуды входного си17нала, выше, чем у 1известных устройств, так как происходит не пассивный разряд накопительного конденсатора пикового детектора, а активный разряд накопительного конденсатора напряжением противоположной полярности с выхода дифференциального усилителя.

Формула изобретения

Вольтметр, содержащий дифферепциальный усилитель постоянного тока, формирователь, вход которого соединен со входом вольтметра, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены три управляемых ключа, накопительный конденсатор, причем вход вольтметра через первый управляемый ключ подключен к одному входу дифференциального усилителя постоянного тока, второй вход которого через второй управляемый ключ подключен к накопительному конденсатору, а выход усилителя через третий управляемый ключ подключен к накопительному конденсатору и ыходу вольтметра, причем управляемнае входы ключей присоединены к В|лходу формирователя.

Источники информации.

принятые во внимание при экспертизе

1. Грязнов М.И., Гуревич М.Л., Маграчев З.В. Измерение импульсных напряжений. М., Советское радио, 1969, с. 87.

55 2. Авторское свидетельство СССР №347670, кл. G 01 R 19/04, 970 (прототип) .

ЙД.

Вы)(.

Ч