Цифровой интегрирующий вольтметр
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(54) ЦИФРОВОЙ ИМЕТР (57) Изобретенизовано при изме ГРИРУЮЩИЙ ВОЛЬТможет быть исполь чения дифференцдвух напряжений ель изобретени твительности и возможнуправляеи 3, 4,мые фазов льных держи 2, клю равляе СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетУ 974287, кл. С 01 ВАвторское свидетелУ .1093984, кл, С О й ении среднего знаальной составляющей произвольной формы.- повьппение чуврасширение функциостей. Устройство сомые аттенюаторы 1 и11, 12 и 29, упащатели 5, 6, преобразователь 7 фаза - код, запоминающие блоки 9 и 30, формирователь 10разностного сигнала, формирователь13 суммарного сигнала, блоки 14, 15и 16 сравнения, генератор 17 пилообразного напряжения. Тактовый генератор 18, инвертор 19, логический блок20, ключевые элементы 21 и 22, опорный генератор 23, интеграторы 24, 25и 26, компаратор 27 и отсчетный блок28. Введение формирователей 31 и 35суммарного сигнала, ключей 32 и 33,интегратора 34, формирователя 36 разностного сигнала и образование новыхсвязей между элементами устройствапозволяет использовать для синхрони-.зации тактового генератора 18 вовсех режимах работы вольтметра суммывходных сигналов и обеспечивает воэможность измерения уровней входныхсигналов одновременно с измерениемих дифференциальной составляющей.6 ил,1267272 д 6Ог д П Б.СЛ: и нг дд и Фи Составитель А,МорозовТехрец Л.Олейник Корректор Л.Пилипенк едактор Л.Пчелинс Тираж 728 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ каз 5766/40.Производственно-полиграфическое предприяти город, ул.Проектная Рюич аР/770.Режцма 3 т- мавццкац Рикамоеццкмо кскпенсацоо цтрюнцянвренциц ЖахЮгсВыход сжига ЛИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения среднего значениядифференциальной составляющей двухнапряжений произвольной Формы.Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение функциональных воэможностей в результатеиспользования для синхронизации тактового генератора во всех режимахработы вольтметра суммы входных сигналов и обеспечения возможности измерения уровней входных сигналов одновременно с измерением их дифференциальной составляющей.На фиг.1 приведена Функциональная схема цифрового интегрирующеговольтметра; на Фиг.2 - функциональная схема логического блока; нафиг.3 и 4 - функциональные схемы перваго и второго ключевых элементов;на фиг.5 - временные диаграммы работы тактового генератора; на фиг.6временные диаграммы работы вольтметра.Вольтметр содержит первый 1 и второй 2 управляемые аттенюаторы, первый3 и второй 4 ключи, первый 5 и второй6 управляемые фаэовращатели, преобразователь 7 фаза - код, третий ключ 8,первый запоминающийблок 9, первыйформирователь 10 разностного сигнала,четвертый 11 и пятый 12 ключи, первыйФормирователь 13 суммарного сигнала,первый 14, второй 15 и третий 16 блоки сравнения, генератор 17 пилообразного напряжения, тактовый генератор18, инвертор 19, .логический блок. 20,первый 21 и второй 22 ключевые элементы, опорный генератор 23, первый24, второй 25 и третий 26 интеграторы, компаратор 27, отсчетный блок 28,шестой ключ 29, второй запоминающий. блок 30, второй формирователь 31 суммарного сигнала, седьмой 32 и восьмой 33. ключи, четвертый интегратор34, третий формирователь 35 суммарного сигнала и второй формирователь36 разностного сигнала,Сигнальный вход первого управляемого аттенюатора 1 соединен с шинойпервого входного сигнала, сигнальныйвход второго управляемого аттенюатора 2 через первый ключ 3 подключен ксигнальному входу первого управляемого аттенюатора 1 и через второйключ 4 к шине второго входного сигнала, выход первого управляемого .ат 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тенюатора 1 соединен с сигнальным входом первого управляемого Фаэовращателя 5 и первым входом преобразователя 7 фаза - код, выход второго управляемого аттенюатора 2 - с сигнальным входом второго управляемого фаэовращателя 6 и вторым входом преобразователя 7 фаза - код, выход которого через последовательно соединенные третий ключ 8 и первый запоминающий блок 9 подключен к управляющим входам первого и второго управляемых Фаэовращателей 5 и 6, выход первого управляемого фаэовращателя 5 подсоединен к первому входу первого формирователя 10 раэностного сигнала и через четвертый ключ 11 - к первому входу первого Формирователя 13 суммарного сигнала, выход второго управляемого фазовращателя 6 соединен с вторым входом первого формирователя 13 суммарного сигнала и через пятый ключ 12 с вторым входом первого формирователя 10 разностного сигнала, вторые входы четвертого и пятого ключей 11 и 12 подключены к общей шине, выход первого Формирователя 10 разностного сигнала соединен с первыми входами блоков 14 и 15 сравнения, второй вход первого блока 14 сравнения подсоединен к первому входу третьего блока 16 сравнения, выходу генератора 1 пилообразного напряжения, первому выходу тактового генера. тора 18 и через инвертор 19 к вторым входам блоков 15 и 16 сравнения и второму входу тактового генератора 18, выход первого формирователя 13 суммарного сигнала подключен к третьему входу тактового генератора 18, прямые выходы блоков 14-16 сравнения соединены соотвественно с первым, вторым и третьим входами логического блока 20, а их инверсные выходы - с четвертым, пятым и шестым входами логического блока 20, седьмой, восьмой, девятый и десятый входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому вы 50 ходам тактового генератора 18, пятый выход которого соединен с входом запуска генератора 17 пилообразного напряжения, первый и второй выходы логического блока 20 подключены к55 первому и второму управляющим входам первого ключевого элемента 21, а третий и четвертый выходы логического блока 20 - к первому и второму управй=+К акр (9)Введением кода (9) в запоминающий блок 9 через ключ 8 завершается этап предварительной коррекции амплитудной и фазовой неидентичности каналов.Перед выполнением второго этапа - точной коррекции амплитудной неидентичности каналов второй вход формирователя 1 О через ключ 12 подключается к выходу фазовращателя 6, а первый вход преобразователя 13 через ключ 11 - к выходу первого фазовращателя 5. Первый вход интегратора 25 и вход интегратора 24 через ключ 42 подключается к выходу ключа 46, а второй вход интегратора 25 и вход интегратора 26 через ключ 50 - к выходу ключа 48, ключи 8-29 разомкнуты, ключи 3,4 и 33 сохраняют предыдущее положение.Если пренебречь погрешностью коррекции неидентичности фазовых харак теристик каналов, то после подачи сигналов (3) и (4) на входы аттенюаторов 1 и 2 на выходах формирователей 10 и 13 образуются суммарный и раэностный сигналы:(10) (11) О (Т) = + 2 ьК К Ч, зЫурО (С) = 2 КЧ, зЫсде,где д К - погрешность предварительной коррекции амплитудной неидентичностиРканалов;К - коэффициент передачи первого формирователя 10 разностного сиг 9 12 чеством разрядов матрицы К - 2 К, может быть выбрано достаточно малым, а частоту тактовых импульслв опорного генератора 23 выбирать исходя из быстродействия элементной базы, на которой выполнен вольтметр, то точность коррекции определяется в основном уровнем сигналов, на выходе формирователей 10 и 13.Возможность повышения коэффициентов передачи формирователей 10 и 13 с целью увеличения уровня выходного сигнала, ограничена динамическим диапазоном входных сигналов и необходимостью работы формирователей в линейном режиме.Преобразователь 7 фаза - код фиксирует на выходе цифровой отсчет, пропорциональный фазавому сдвигу Щ, вносимому неидентичностью каналов:67272 1 О 40 45 50 55 5 О 15 20 25 30 35 нала (при использовании интегральныхоперационных усилителей он может бытьдостаточно большим).При этом используется способностьоперационных усилителей ослаблятьсинфазный сигнал и выделять его дифференциальную составляющую.Сигналы (10) и (11) поступают навходы блоков 14 и 15 сравнения и навходы тактового генератора 18,Далее цикл изменения аналогиченописанному, При этом сигнал Ч, нафиг.бо соответствует напряжениюц+(С), сигнал Ч, изображенный нафиг.63 сплошной линией, - напряжению Опри О.О, а сигнал Чпоказанный штриховой линией, - напряжению О (т) при О (С)О.В результате при О (Т)0 импульсы, показанные на фиг.б 3 образуются на прямых выходах блоков 14 и15 сравнения, при Ц (с) с 0 напряжение, показанное на фиг.б , образуется на выходе блока 15 сравнения,а показанное на фиг.б 2 - на выходеблока 14 сравнения.Блок 16 сравнения из прямого иинвертированного пилообразного напряжений формирует прямоугольные импульсы (фиг.б).На выходах тактового генератора18 образуются прямоугольные импульсы, показанные на фиг.бе,ж, а на(10 напряжение на выходе логического элемента 37 соответствуетнапряжению, представленному нафиг.бц, а навыходе элемента 38на фиг.б к, При О (с) с 0 (показанна фиг.65 штриховой линией) напряже"ние в соответствии с фиг.бц образуется на выходе элемента 38, а в соответствии с фиг.б к - на выходе элемента 37. При О (й) ,0 импульсы фиг.бц совпадают по времени с импульсами фиг.би, а импульсы 6 К - с импульсами фиг.б м на входе логического элемента 42, на его выходе образуется напряжение фиг.бн. На выходе логического элемента 43 при этом постоянно присутствует нулевой уровень.При О (с)0 временное совпадение импульсов происходит на .входах логического элемента 43, сигнал фиг.б ц появляется на его выходе, а на выхо(6) 7К = К -К- коэффициент передачивторого аттенюатора 2;К, - коэффициент передачи аттенюаторон при И = 0;"ч - коэффициент пропорциональностиИ = М + И - цифровой код на выходе запоминающего блока 30после коррекции амплитудноФазовых характеристик каналов;М , И - цифровые коды, вводимые вовторой запоминающий блок 30после первого и второго этапов коррекции. 15Коэффициенты передачи К( и К зависящие от К, и К , первоначально выбираются исходя из динамического диапазона входных сигналов и обеспечения линейного режима каскадов 20 устройства.Цикл измерений задается тактовым генератором 18, Входным сигналом является переменное напряжение, образованное вторым формирователем 31 сум марного сигнала и представляющее собой сумму напряжений (3) и (4), На пятом выходе тактового генератора 18 образуются импульсы запуска (фиг.6 а) генератора 17 опорного пилообразного 30 напряжения . Прямое опорное пилообразное напряжение Ч, подается на входы блоков 14 и 16 и на первый вход тактового генератора 18, а инвертированное У, (Фиг,6) - на входы блоков 15 и 16 сравнения и на второй вход тактового генератора 18.Напряжение (3) подаетея на сигнальные входы блоков 14 и 15.сравнения, а напряжение (4) - на третий вход тактового генератора 18. Для данного режима работы напряжению (3) соответствует сигнал Ч, (фиг.6), а напряжению (4) - сигнал У, в данном случае фазовый сдвиг роли не играет 45 и на фиг.66 он равен нулю.На прямых и инверсных выходах блоков 14 и 15 сравнения и на первом, втором, третьем и четвертом выходах генератора 18 образуются прямоугольные импульсы, когда напряжения О,(й), О(й), Од Й), О, (Г) больше или меньше значения пилообразного напряжения.На фиг. 6 , показаны напряжения на прямых выходах блоков 14 и 15 сравнения, а на фиг.60,ж - на первом и третьем выходах тактового генератора 18. Третий блок 16 сравнения иэ прямого и инвертированного пилообразного напряжений Формирует прямоугольные импульсы (фиг.6).Сигналы с выходон блоков 14-16 сравнения и тактового генератора 18 поступают на входы элементов 37-40, в результате чего выходное напряжение элемента 37 имеет вид, показанный на Фиг.60, выходное напряжение элемента 38 - вид на фиг.бк, выходное напряжение элемента 39 - нид на фиг.6, выходное напряжение элемента 40 - вид на Фиг.Ьм. 1Напряжения, показанные на фиг,бц, через элемент 41 воздействуют на управляющий нход ключа 45, а сигналы, показанные на фиг.6(,м, через эле" мент 44 - на управляющий вход ключа 49. При этом выход опорного генератора 23 через ключи 45 и 47 подключается к первому входу интегратора 25 и входу интегратора 24, а через ключи 49 и 50 - к второму входу интегратора 25 и входу интегратора 26. В ре-. зультате интеграторы 24 и 26 фиксируют числа: а с выхода второго интегратора 25снимается цифровой отсчет( К( кг) э (7)причем знак числа й определяетсявыходным сигналом компаратора 27 взависимости от того, какое иэ чисел( К, или 8 ) больше.Через замкнутый ключ 29 код (7)вводится в запоминающий блок 30, ноэдействуя на аттенюаторы 1 и 2 такимобразом, что й=ди =2 дК кЧ, (8) где д Й - цифровой отсчет на выходевторого интегратора 25, обусловленный погрешностью коррекции неидентичности коэффициента передачи трактов д К .Пределом точности коррекции в дан. ном случае янляется приращение напряжения дК У на выходе Формирователей 1 О и 13, приходящиеся на шаг квантования.Если считать, что приращение коэффициентов передачи д К аттенюаторов 1 и 2, определяемое, например, коли3 12672ляющим входам второго ключевого элемента 22, сигнальные входы ключевыхэлементов 21 и 22 подключены к выходу опорного генератора 23, выход первого ключевого элемента 21 подключенк входу первого интегратора 24 ипервому входу второго интегратора25, выход второго ключевого элемента22 - к входу третьего интегратора 26и второму входу второго интегратора 1025, выходы интеграторов 24 и 26 черезкомпаратор 27 соединены с управляющим входом второго интегратора 25,выходом соединенного с первым входомотсчетного блока 28 и через последовательно соединенные шестой ключ 29и второй запоминающий блок 30 - суправляющими входами первого и второго управляемых аттенюаторов 1 и 2,управляющие входы ключей 3, 4, 8, 11, 2012 и 29 и третьи управляющие входыключевых элементов 21 и 22 соедине -ны соответственно с. шестым, седьмым,восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым и тринадцатым выходами тактового генератора 18, пер. вый и второй входы второго формирователя 31 суммарного сигнала соеди- .нены соответственно с выходами управляемых фазовращателей 5 и 6, а его 30выход - с четвертым входом тактовогогенератора, управляющий вход седьмого ключа 32 подключен к четвертомувыходу логического блока 20, сигнальный вход седьмого ключа 32 - к выходу35опорного генератора 23, а выход седьмого ключа 32 через восьмой ключ33 - к входу четвертого интегратора34, выход которого соединен с первыми входами третьего формирователя 3540суммарного сигнала и второго формирователя 36 разностного сигнала, вторые входы которых соединены с выходом второго интегратора 25, а выходы - с вторым и третьим входами отсчетного блока 28, управляющий вход45восьмого ключа 33 подключен к четырнадцатому выходу тактового генератрра 18,Логический блок 20 содержит первый37 - восьмой 44 логические элементы,первый и второй входы логических элементов 37-40 являются соответственнопервым и четвертым, вторым и пятым,седьмым и восьмым, девятым и десятымвходами логического блока 20, а ихтретьи и четвертые входы являютсясоответственно третьим и шестым входами логического блока 20, выходы 724логических элементов 37 и 38 соответственно соединены с первыми и вторыми входами логических элементов4 1-43, выход логического элемента39 соединен с третьими входами логических элементов 42 и 43 и первым входом логического элемента 44, выход логического элемента 40 соединен с четвертыми входами логических элементов 42 и 43 и вторым входом логического элемента 44, выходы логических элементов 41-44 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами логического блока 20.Первый ключевой элемент 21 образуют девятый 45, десятый 46 и одиннадцатый 47 ключи сигнальные входы ключей 45 и 46 являются сигнальным входом первого ключевого элемента 21, управляющие входы ключей 45-47 явля- ются соответственно первым, вторым и третьим управляющими входами ключевого элемента 21, выходы ключей 45 и 46 соединены с входами ключа 47, выход которого является выходом ключевого элемента 21.Второй ключевой элемент 22 содержит двенадцатый 48, тринадцатый 49 и четырнадцатый 50 ключи, сигнальные входы ключей 48 и 49 являются сигнальным входом ключевого элемента 22, управляющие входы ключей 48-50 - со-. ответственно первым, вторыми третьим управляющими входами ключевого элемента 22, выходы ключей 48 и 49 соединены с входами ключа 50, выход которого является выходом ключевого элемента 22.Вольтметр работает следующим образом.Вольтметр может работать в следующих режимах.1. В режиме автоматической коррекции неидентичности амплитуднофазовых характеристик каналов;2. В режиме автОматической компенсации фазового сдвига между входными сигналами;3. В режиме измерения дифференциальной составляющей входных напряжений. Управление указанными режимамиосуществляется при помощи ключей34, 8, 11, 12, 29 и 33 и ключевыхэлементов 21 и 22.В каждом иэ перечисленных режимоввозможно осуществление соответствую(4) 5щей комбинации напряжений, подаваемых на управляющие входы ключей и ключевых элементов от тактового генератора 18 и обеспечивающих необхо-. димое их состояние по заданной прог 5 рамме.Диаграмма работы тактового генератора 18 показана на фиг.5; Наличие положительного напряжения на выходах (с шестого по четырнадцатый) тактового генератора 18 соответствует открытому состоянию ключей 3, 4, 8;11, 29 и 33 и образованию связи меж. ду входом ключа 45 и входами интеграторов 24 и 25 через ключ 47 и между выходом ключа 49 и входами интеграторов 25, 26 через ключ 50.При отсутствии, напряжения на выходах тактового генератора 18 ключи3, 4, 8, 11, 12, 29 и 33 закрыты, связи между выходом ключа 45 и входами интеграторов 24 и 25, выходом ключа 49 и входами интеграторов 25 и 26, выходом ключа 32 и входом интегратора 34 разорваны, при этом обра эуются связи между выходом ключа 46 и входами интеграторов 24 и 25 через ключ 47 и выходом ключа 48 и вхоцами интеграторов 25 и 26 через ключ 50.Первый режим является вспомогательным, осуществляющим автоматическую коррекцию неидентичности коэффициентов передачи трактов: вход первого аттенюатора 1 - выход ключа 47 и вход второго аттенюатора 2 - выход ключа 50, а также автоматическую коррекцию неидентичности амплитуднофазовых характеристик входных трактов устройства.Во втором режиме осуществляется 4 Оавтоматическая компенсация фазовогосдвига между выходными сигналами.Данный режим также является вспомогательным, обеспечивающим повышениеточности измерения среднего значения дифференциальной составляющейвходных напряжений. Однако в этомрежиме устройство с учетом несушественных изменений может быть использовано как двухканальный вольтметр,позволяющий измерять средние значениявходных напряжений, их дифференциаль-,ную составляющую, а также фазовыйсдвиг между входными напряжениями,укаэанные измерения могут осуществляться поочередно или при необходимости и при соответствующем выполнении отсчетного устройства одновременно. ЬТретий режим с учетом коррекции амплитудно-фазовых характеристик, осуществленных в двух предыдущих режимах, обеспечивает повышенную точность и помехоустойчивость измерения дифференциальной составляющей входных сигналов.Первые гармоники сигналов, дифференциальная составляющая которых подлежит измерению, имеет вид: О (е) = Ч з 1(ые + Су), (2) где Ч и Ч - амплитудные значениясигналов О(с) и О 1- относительный фазовыйсдвиг между сигналами;Ы = 271 - круговая частота.В режиме коррекции амплитуднофазовой неидентичности каналов источник сигнала 0,(1) поступает на входпервого аттенюатора 1 и через первыйключ 3 на вход аттенюатора 2,Режим коррекции амплитудно-фазовых характеристик каналов осуществляется в два этапа,Перед выполнением первого этапа второй вход формирователя 10 разностного сигнала и первый вход формирователя 13 суммарного сигнала через ключи 11 и 12 подключены к общей шине, первый вход интегратора 25 и вход интегратора 24 через ключ 47 соединен с выходом ключа 45, а второй вход интегратора 25 и вход интегратора 26 через ключ 50 подключен к выходу ключа 49. Ключи 4, 8, 29 и 33 разомкнуты.Если считать, что в исходном состоянии фазовращатели 5 и 6 не вносят фазового сдвига в сигналы, проходящие через них, коэффициенты передачи фазовращателей 5 и 6 и формирователей 10 и 13 равны единице, а цифровые коды на выходе запоминающих блоков 9 и 30 - нулю, то сигналы на входах преобразователя 7 фаза - код и на выходах формирователей 10 и 13имеют вид:и, = К, О,= К, Ч, .п.; (3) О, = КО,;с) = КЧ, зз.п(сдс +ЬЦ),где щ - фазовая неидентичность входных трактов;1, = , + 1 И - коэффициент передачипервого аттенюатора 1;1 1 де элемента 42 постоянно присутствует нулевое напряжение.Таким образом, при (1 (С)0 через ключи 46 и 47 происходит подключение опорного генератора 23 к первому входу интегратора 25 и входу интегратора 24, при Ц (с) ( 0 через ключи 48 и 50 - к второму входу интеграто ра 25 и входу интегратора 26. 267272 12 ей ( необходимо измерить каждый изуказанных сигналов, предварительноезначение их дифференциальной составляющей, то перед исполнением данно 5 го этапа формирователи 10 и 13 с помощью ключей 11 и 12 переводятся врежим одновходовых усилителей, авход отсчетного блока 28 подключается к выходу интегратора 24,26 или 25,(13) 26 К" КЧ 6 КК где 6 К В результате второго этапа коррекции точность коррекции возрастает в К раз.Перед выполнением второго режима - автоматической компенсации фазового сдвига межде входными сигналами, источник сигнала 0, подключается к входу аттенюатора 1, а источник 0 через второй ключ 4 - к входу второго аттенюатора 2, который одновременно отключается ключом 3 от источника О,.Перед подачей сигналов Ц и 0 запоминающий блок 9 устанавливается в нулевое состояние; а запоминающий блок 30 хранит коды коррекции предыдущего режима.После подачи сигналов (1) и (2)45 на входы устройства преобразователь 7 фаза - код фиксирует на выходе цифровой отсчет, пропорциональный фазовому сдвигу Ч:50М=К ц. (14)Введением кода (14) в запоминающий блок 9 обеспечивается компенсация фазового сдвига (1 между сигналами, а следовательно, повышается чувствительность измерения дифференциальной составляющей входных сигналов. Если одновременно с указанной компенсациНа выходе второго интегратора 25фиксируется отсчет: Знак определяется выходным сигналом компаратора 27,Введением кода (12) в запоминающий блок 30 через ключ 29 завершается этап точной коррекции амплитудной неидентичности каналов.В данном случае погрешность коррекции, контролируемая по коду на выходе интегратора 25, может быть записана в виде: 20 25 30 35 40Ключ 33 остается в закрытом состоянии.Исходя из векторных диаграмм сумм сигналов (1) и (2) находят, что ам-. плитуда суммарного сигнала, поступающего на вход тактового генератора 18 О, - О,+2(16) на выходе формирователя 35 суммарного сигнала и, следовательно, отсчетном блоке 28 появляется сигнал, пропорциональный среднему значению до значений Фазового сдвига между сигналами О(С) и О (Т), до 90 больше большего значения сигнала, что обеспечивает надежную работу устройства при более низких уровнях одного из сигналов.После проведения коррекций в предыдущих режимах вольтметр готов к точному измерению дифференциальной составляющей входных сигналов. Для этого формирователи 10 и 13 с помощью ключей 11 и 12 переводятся в режим формирования разностного и суммарного сигналов, запоминающие блоки 30 и 9 хранят коды коррекции амплитудной неидентичности каналов и фазового сдвига между сигналами. Ключи 47 и 50 переводятся в положения второго этапа точной коррекции амплитуд- . ной неидентичности каналов, а ключ 33 - в открытое состояние.,;В результате цикла измерения аналогичного описанному при втором этапе коррекции интегратор 25 фиксирует на своем выходе цифровой отсчет, пропорциональный среднему значению дифференциальной составляющей входных сигналов, несущий информацию и о ее знаке, а интегратор 34 - цифровой отсчет, пропорциональный среднему значению суммы входных сигналовИспользуя выходные коды интеграторов 25 и 34, а также формулы:73 72672 напряжения (1), аналогично на выходе формирователя 36 разностного сигнала и отсчетном блоке 28 - сигнал, пропорциональный среднему значению напряжения (2) .5Таким образом, вольтметр обладает повышенной чувствительностью к уровням входных сигналов и позволяет одновременно с измерением их дифферен циальной составляющей измерять уровни обоих сигналов.Формула изобретения15Цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий первый и второй управляемые аттенюаторы, сигнальный вхоц первого управляемого аттенюатора соединен с шиной первого входного сигнала, 20 а сигнальный вход второго управляемого аттенюатора через первый ключ соединен с сигнальным входом первого управляемого аттенюатора и через второй ключ - с шиной второго вход ного сигнала, выход первого управляемого аттенюатора подключен к сигнальному входу первого управляемого фазовращателя и к первому входу преобразователя фаза - код, выход второго 30 управляемого аттенюатора - к сигнальному входу второго управляемого фаэовращателя и к второму. входу преобразователя фаза - код, выход которого через последовательно соединенные третий ключ и первый запоминающий блок соединен с управляющими входами первого и второго управляемых фазовращателей, выход нервого управляемого фазовращателя подключен к пер вому входу первого формирователя раз-ностного сигнала и через четвертый ключ - к первому входу первого фор. мирователя суммарного сигнала, выход второго управляемого фазовраща теля соединен с вторым входом первого формирователя суммарного сигнала и через пятый ключ - е вторым входом первого формирователя разностного сигнала, вторые входы четвертого и пятого ключей подключены к общей шине выход первого формирователя разностного сигнала подключен к первым входам первого и второго блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с первым входом третьего блока сравнения, с выходом генератора пилообразного напряжения, с первым входом тактового генератора и через инвертор - с вторыми входами второго и третьего блоковсравнения и вторым входом тактовогогенератора, выход первого формирователя суммарного сигнала подключен ктретьему входу тактового генератора,прямые выходы первого, второго итретьего блоков сравнения соединенысоответственно с первым, вторым итретьим входами логического блока,а их инверсные выходы - с четвертым,пятым и шестым входами логическогоблока, седьмой, восьмой, девятый идесятый входы которого подключенысоответственно к первому, второму,третьему и четвертому выходам тактового генератора, пятый выход которого соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжения,первый и второй выходы логическогоблока соответственно подключены кпервому и второму управляющим входампервого ключевого элемента, а третийи четвертый выходы логического блока - к первому и второму управляющим входам второго ключевого элемента, сигнальные входы первого и второго ключевых элементов подключены квыходу опорного генератора, выходпервого ключевого элемента подключен к входу первого интегратора ипервому входу второго интегратора,выход второго ключевого элементак входу третьего интегратора и второму входу второго интегратора, выходы первого и третьего интеграторов через компаратор соединены суправляющим входом второго интегратора, выходом соединенного с первымвходом отсчетного блока, и черезпоеледовательно соединенные шестойключ и второй запоминающий блокс управляющими входами первого ивторого управляемых аттенюаторов,управляющие входы первого, второго,третьего, четвертого, пятого, шестого ключей и третьи управляющиевходы первого и второго ключевых элементов соединены соответственно сшестым, седьмым, восьмым, девятым,десятым, одиннадцатым, двенадцатыми тринадцатым выходами тактового генератора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных воэможностей, в него введенывторой и третий формирователи суммар 15 1267272 16ного сигнала, второй формирователь ратора, а выход седьмого ключа черазностного сигнала, седьмой и вось- рез восьмой ключ подключен к входу мой ключи и четвертый интегратор, четвертого интегратора, выход кото- причем первый и второй входы второго рого соединен с первыми входами треформирователя суммарного сигнала сое-тьего формирователя суммарного сигдинены соответственно с выходами нала и второго формирователя разностпервого и второго управляемых фазо- ного сигнала, вторые входы которых вращателей, а его выход - с четвер- соединены с выходом второго интегратым входом тактового генератора, уп- тора, а выходы - с первым и третьим равляющий вход седьмого ключа подклю- О входами отсчетного блока, при этом чен кчетвертому выходу логического управляющий вход восьмого ключа подблока, сигнальный вход седьмого клю- ключен к четырнадцатому выходу такча подключен к выходу опорного гене- тового генератора.
СмотретьЗаявка
3834043, 02.01.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ М-5156
КРУГЛОВ АНАТОЛИЙ ЛУКЪЯНОВИЧ, ЛЕОНОВ ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, МАКСИМОВ ГЕОРГИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ, МАСЛОВА АЛЛА АРХИПОВНА
МПК / Метки
МПК: G01R 19/25
Метки: вольтметр, интегрирующий, цифровой
Опубликовано: 30.10.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/10-1267272-cifrovojj-integriruyushhijj-voltmetr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Цифровой интегрирующий вольтметр</a>
Предыдущий патент: Терморезонансный преобразователь (его варианты)
Следующий патент: Панорамный измеритель частоты
Случайный патент: Состав для моделирования геоэлектрическихструктур