1
Изобретение относится к цифровой измерительной технике, а именно, к цифровым измерительным приборам с параллельно-последовательной обработкой сигнала, служащим для измерения напряжений как постоянного, так и переменного тока.
Известен параллельно-последовательный цифровой вольтметр ЦБ, в котором измеряемое напряжение поступает на распределитель тактовых импульсов, на дискретно-полосовое пороговое устройство (ДППУ) первого разряда, выполненное из соединенных последовательно пороговых элементов и блока обработки, и на элемент сравнения измеряемого и компенсирующего напряжений. В исходном состоянии компенсирующий блок вьвдает максимальное напряжение. В положительную полуволну первого периода измеряемого напряжения ДППУ первого разряда по команде с распределителя тактовых импульсов осуществляет грубое квантование амплитуды измеряемого напряжения. В отрицательную полуволну напряжения, вьщаваемое компенсирующим блоком, понижается до значения, зафиксированного ДППУ.Разностный сигнал Uj(-Un поступает на ДППУ второго разряда через измерительный усилитель IJ
В связи с тем, что напряжение имеет пульсирующий характер, в зависимости от значения этой разности изменяется и длительность разностного сигнала.
Недостатком известного цифрового вольтметра являются высокие требо10вания, предъявляемые к коэффициенту усиления и полосе частот усилителя разностного сигнала.
Известен также параллельно-последовательный цифровой вольтметр,со15держащий п электронно-лучевых знаковых индикаторов (ЭЛЗИ) по числу разрядов преобразователя, первые декадночувствительные входы которых через входной блок подключены к
20 клемме измерения постоянного напряжения, корректирующий выход электронно-лучевого знакового индикатора через блок корректировки соединен с его корректирующим входом, выход
25 декадного делителя напряжения i-того разряда соединен оо входом декадного делителя напряжения (ДЦН) и со вторым декадночувствительным входом электронно-лучевого знакового индикатора
ЭО i+1 разряда, знаковый выход электронно-лучевого знакового индикатора .подключен к блоку усилителей f2j.
Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей вольтметра.например невозможность обработки на пряжения переменного тока.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя.
Цель достигается тем, что в параллельно-последовательный цифровой вольтметр, содержащий п электроннолучевых знаковых индикаторов по числу разрядов преобразователя,первые декадночувствительные входы которых через входной блок подключены к клемме измерения постоянного напряжния, корректирующий выход каждого .электронно-лучевого знакового индикатора через блок корректировки соединен с его корректирующим входом, декадные делители напряжения, выход предыдущего разряда каждого из которых соединен со входом декадного делителя напряжения и вторым декадночувствительным входом электроннолучевого знакового индикатора последующего .разряда, знаковый выход каждого электронно-лучевого знакового индикатора подключен ко -вход блока усилителей, введены дополнительный входной блок, блок контроля клеммы сброса и измерения переменного напряжения и по п эле,;тронно-лучевых коммутаторов, дополнительных блоков усилителей, блоков обработки блокой,распределения и нормальноразомкнутых ключей, управляющие входы которых подключены к выходу блока контроля, а .информационные входы к чыходам декадных делителей напряжения, информационные входы ключей соединены с третьими декадночувствительными входами электронно-лучевых знаковых индикаторов, при этом первые входы блока контроля подключены К соответствующим выходам знака 1 дополнительных блоков усилителей, выходы которых соединены со входами блоков обработки, выходы которых подключены через блок-распределения к управляющим входам декадных делителей напряжения, вторые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака 1 блоко усилителей, выходы которых соединены через блок распределения с управ ляющими входами декадных делителей напряжения, причем клемма сброса подключена ко входам блока контроля и блоков обработки, а входы электроно-лучевых коммутаторов (ЭЛК) через дополнительный входной блок подключены к клемме измерения переменного напряжения.
:На чертеже изображена блок-схема предложенного параллельно-последовательного цифрового вольтметра.
ЦВ содержит входной 1 и дополнительный 2 блоки, подключенные к ЭЛЗИ 3, соединенные с блоком 4 корректировки и к ЭЛК 5, соответственно. Знаковые выходы ЭЛЗИ 3 через 5 блок 6 усилителей и ЭЛК 5 через дополнительный блок 7 усилителей соединены с первым и вторым входами блока 8 контроля. Выходы дополнительного блока 7 усилителей через блок
Q 9 .обработки и блока 6 усилителей подключены через блок 10 распределения к управляющим входам ДДН 11, выходы которых через нормальноразомкнутые ключи 12 соединены с третьими декадночувствительными входами ЭЛЗИ 3, а управляющие входы ключей 12 подключены к выходу блока 8 контроля.
При измерении постоянных напряжений, измеряемый сигнал (-Ux) подают через входной блок 1 на первые декадночувствительные входы ЭЛЗИ 3, которые рассчитаны на высвечивание декадных интервалов напряжений при этом каждый последующий ЭЛЗИ имеет на порядок выше чувствительность В случае, если первая значащая цифра обрабатываемого сигнала (-Uy) соответствует, например, ЭЛЗИ 3 первого разряда, то он высвечивает ее с одновременной корректировкой последующего ряда цифр измеряемого напряжения, которое осуществляется при помощи блока 4 корректировки. |Пусть измеряемое напряжение имеет такую последовательность цифр 2,3, 4,5.... тогда знак 2 высвечивает ЭЛЗИ 3 первого разряда, а .знаки 3,4.5... компенсируют блоком 4 корректировки. При этом сигнал со знакового выхода ЭЛЗИ 3 поступает через блок 6 усилителей и блок 10 распределения на ДДН 11 своего разряда, на выходе которого появляется напряжение, которое соответствует знаку 2 и имеет соответствующий порядок. Это напряжение подают на ЭЛЗИ 3 второго разряда, на его второй декадночувствительный вход. В итоге результирующее напряжение будет соответствовать последователь,,ностй цифр 3,4,5... (2,3,4,5......). ЭЛЗИ 3 второго разряда вьгсвечивает знак 3, а знаки 4, 5... компенсирует блок 4 корректировки. Сигнал со знакового выхода данного ЭЛЗИ 3 поступает через блок 6 усилителей и блок 10 распределения на ДДН 11 второго разряда, на выходе которого появляется напряжение/соответствующее знаку 3, тогда так как ДДН 11 всех разрядов соединены последовательно, то на выходе каждого последующего ДДН 11 будет напряжение, равное сумме всех предыдущих ДДН 11. В данном случае напряжение соответствовать последовательности знаков 2300.../которое подается на ЭЛЗИ 3 третьего разряда и т.д При измерении напряжений переменного тока измеряемое напряжение («ли f} подают на дополнительный входной блок 2. Это напряжение поступает сразу на все ЭЛК 5, котррые являются декадночувствительными. В зависимост от величины измеряемого напряжения, сигнал может появиться на любом выходе ЭЛК 5, например, первого разряд В этом случае импульсы -сигналов с вы хода ЭЛК 5 через дополнительный блок 7усилителей поступают на блок 9 обработки, где происходит выделение и запоминание старшего сигнала в позиционном коде. Одновременно сигнал с выхода дополнительного блока 7 усили телей поступает на первый вход блока 8контроля, где происходит запоминание того, что обрабатывается напряже ние переменного тока. В результате на выходе блока контроля появляется сигнал, КОТОРЫЙ поступает на управляющие -входы нормально-разомкнутых ключей 12, которые подключают третий декадночувствительный вход ЭЛЗИ 3 к .выходу ДДН 11 своего разряда. Обрабатываемый сигнал с выхода блока 9 обработки поступает через блок 10 распределения на управляющий вход ДДН 11 первого разряда, а с его выхода сигнал, который соответствует дискретному напряжению данного разряда, поступает на ЭЛК 5 и ЭЛЗИ 3 второг разряда и через замкнутые ключ 12 ,на ЭЛЗИ 3 первого разряда, где и ,высвечивается оптическая информация, .которая соответствует первой значаще цифре входного сигнала (i/jU х) Во второй период сигнала (ли х) в результате арифметического вычитания их переменного входного сигнала ( постоянного напряжения, поступающего с выхода ДЦН 11 предыдущего разряда, вьщеляется разность( - DX) , которая и является информационным сигналом для ЭЛК 5 данного разряда. Сигнал в позиционном коде поступа в блок 9 обработки. С выхода блока 9 обработки через блок 10 распределения он поступает н управляющий вход ДДН 11, где к напряжению ДДН 11 первого разряда добавляется напряжение данного ДДН 11 с соответствующим порядком и т.д.При чем на ЭЛЗИ 3 второго разряда одновременно подано напряжение ДДН 11 первого разряда и напряжение ДДН вто рого разряда. В результате арифметического вычитания на ЭЛЗИ 3 будет де ствовать напряжение, соответствующее знаку своего разряда, что приведет к высвечиванию оптической информации второй значащей цифры входного обраб тываемого сигнала. Сброс информации осуществляется при помощи шины Сброс, на которую одают импульс сброса, после чего ЦВ отов к новому циклу работы. Использование изобретения позвоит повысить надежность работы паралельно-последовательных цифровых ольтметров и расширить его функциоальные возможности. Формула изобретения Параллельно-последовательный цифровой вольтметр, содержащий п элек- . тронно-лучевых знаковых индикаторов по числу разрядов преобразователя, первые декадночувствительные входы которых через входной блок подключены к клемме измерения постоянного напряжения, корректирующий вход каждого электронно-лучевого знакового индикатора через блок корректировки соединен с его корректирующим входом, декадные делители напряжения, выход предыдущего разрядакаждого из которых соединен со входом декадного делителя напряжения и вторым декадночувствительным входом электронно-лучевого знакового индикатора последующего разряда, знаковый выход каждого электронно-лучевого знакового индикатора подключен ко входу блока усилителей , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены дополнительный входной блок, блок контроля, клеммы сброса и измерения переменного напряжения и по п электронно-лучевых .коммутаторов, дополнительных блоков усилителей, блоков обработки, блоков распределения и нормально-разомкнутых ключей, управляющие входы которых подключены к выходу блока контроля, а информационные входы - к выходам декадных делителей напряжения, информационные выходы ключей соединень с третьими декадночувствительными входами электронно-лучевых знаковых индикаторов, при этом первые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака 1 дополнительных блоков усилителей, выходы которых соединены со входами блоков обработки, выходы которых подключены через блок распределения k управляющим входам декадных делителей напряжения, вторые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака 1 блоков усилителей, выходы которых соединены через блок распределения с управляющими входами декадных делителей напряжения, причем клемма сброса подключена ко входам блока контроля и блоков обработки, а входы электронно-лучевых коммутаторов через дополнительный входной блок подключены к клемме измерения переменного напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Шляндин В.М. и др. О возможности измерения амплитуд переменных напряжений методом прямого уравнове --Лг
шивания. Ученые записки Пензенского политехнического института. Информационно-измерительная техника, 1969, вып. 4.
,2. Заявка № 2825815/21, кл. G 01 R 19/00, 04.10.79 (прототип)
//Jffjp.
ff-;7ffj/f.
2pff3p
