Амплитудный цифровой вольтметр Советский патент 1981 года по МПК G01R19/25 

1

. Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения амплитудного значения переменного напряжения при большом диапазоне изменения измеряемых напряжений.

Известно устройство для определения размаха амплитуды переменного напряжения, содержащее пиковый детектор, сумматор, схему сравнения, схему И, ключ, счетчик импульсов, регистр цифроаналоговый преобразователь, генератор опорной частоты, делитель частоты, дифференциатор и переключатель 1 .

Недостатками известного устройства являются большие аппаратурные затраты на его реализацию, а также сложность его настройки.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является амплитудный цифровой вольтметр, содержащий схему сравнения, управляемый .

генератор импульсов, индикатор, источник установочного сигнала, преобразователь код-напряжение,.усилитель, устройство уравновешивания входного напряжения и нуль-орган, в котором выход схемы сравнения соединен с управляющнм входом управляемого генератора нмпульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, разряды которого подключены к соответствующим разрядам индикатора, а установочный выход счетчика импульсов подключен к источцику установочного сигнала f2}.

Недостатком амплитудного цифрового вольтметра является малый диапазон измеряемых напряжений..

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей амплитудного цифрового вольтметра.

Поставленная цель достигается тем, что в амплитудный цифровой вольтметр, содержащий блок сравнения, счетчик импульсов, индикатор, управляемый генератор импульсов, вЫход которого соединен со счетным входом счет ика импульсов, разряды которого присоед нены к соответствующим разрядам инд катора, дополнительно введены аттен тор, ключ, элемент НЕ, источник опорного напряженияJ а счетчик импульсов выполнен реверсивным, при чем с входом вольтметра соединен вход аттенюатора, выход которого со единен с первым входом блока сравне ния, второй вход которого соединен ис;точником опорного напряжения, выход блока сравнения соединен с разрешающим входом индикатора, через ключ - с входом управляемого генератора импульсов, а разряды аттенюа тора присоединены к соответствующим разрядам счетчика импульсов, в кото ром первый управляющийвход соедине с выходом блока сравнения непосредственно, а второй - через элемент Н На чертеже изображена блок-схема амплитудного цифрового вольтметра. Амплитудный цифровой вольтметр содержит-аттенюатор 1, блок 2 сравнения, реверсивный счетчик 3, управ ляемый генератор 4 импульсов, индикатор 5, ключ 6 5 элемент НЕ 7, источник 8 опорного напряжения. Вход амплитудного цифрового воль метра соединен с входом аттенюатора 1 , выход которого соединен с одним из входовблока 2, выход которого соединен с разрешающим входом индикатора 5, через ключ 6 - с входом генератора 4, с первым управляющим входом счетчика 3 и через элемент НЕ 7 с вторым управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с аттенюатором 1 и с индикатором 5, счетный вход счетчика 3 соединен с выходом управляемого генератора 4, а другой вход блока 2 соединен с источником 8, Работает амплитудный,цифровой вольтметр следующим образом. На входе аттенюатора 1 присутств ет измеряемое напряжение Ugj, После установки счетчика 3 установочным сигналом в состояние лог, О, что соответствует единичному коэффици.енту деления аттенюатора 1, измеряе мое напряжение Ugw поступает неосла ленным на первый вход блока 2, на другом входе которого присутствует опорное напряжение UQ, При этом на выходе блока 2 формируется сигнал, который запрещает индикатору 5 ин4дици овать состояние счетчика 3, а через замкнутый ключ 6 разрешает генератору 4 генерировать импульсную последовательность, которая поступает на счетный вход счетчика 3. С приходом счетных-импульсов счетчик 3 производит их.подсчет, в результате аттенюатор 1 делит измеряемое напряжение Ug до величины образцового напряжения UQ. При равенстве UQ, где k - коэффициент деления аттенюатора, на выходе блока 2 формируется сигнал противоположной полярности, который разрешает индикатору 5 индицировать состояние счетчика 3,.являющееся пропорциональным величине измеряемого напряжения UQV при постоянном значении образцо)Q , а для генератора вого напряжения 4 - запрещающим, т.е, он прекращает генерацию, состояние счетчика фиксируется. По приходе установочного сигнала измерение повторяется аналогично описанному случаю, В режиме автоматического измерения или слежения ключ 6 разомкнут, генератор 4 постоянно генерирует; импульсную последовательность, при этом после переполнения счетчика 3 импульсов измерения начинаются сна- , чала. При равенстве Ug UQ на блок индикации идет разрешение для фиксации состояния счетчика 3 импульсов, Если счетчик 3 выполнен реверсивным, то в момент сравнения напряжений на входах блока 2состояние на первом и через элемент НЕ 7 - на втором управляющем входах счетчика 3 меняется на противоположное - счетчик производит суммирование импульсов, поступающих от генератора 4, в результате - коэффициент деления аттенюатора 1 уменьшается. При вьтол. нении условия 7 выходе блока 2 формируется сигнал противоположной полярности. Выполнение счетчика 3 реверсивным позволило значительно повысить быстродействие вольтметра в режиме автоматического измерения или-слежения. Если входное напряжение изменяет свое значение, то в зависимост } от состояния блока сравнения реверсивный счетчик работает или на вычитание или на сложение, П1 иводя к равенству входной и опорный сигналы, не повторяя заново весь цикл измерений. Элемент НЕ 7 дозволяет изменять управление ревер