Цифровой вольтметр

Заявлено 06.1 Ъ.1970 ( 142053026 исоедццением заявки Ъ риоритетпубликовано 08.11.1973. Вюллетень Мата опубликования описания 24.1 Ч.19 Комитет по дела обретений и открытийри Совете МинистровСССР УДК 681 Д 25(088.8 Авторы зобретеция льман и И. Г, Турундаевска М аявитель ИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТ 1Изобретение относится к области построения систем измерительной техники.Известны цифровые вольтметры (ЦВ) с коррекцией нелинейности характеристики преобразования.5Недостатками известных устройств являются сравнительная сложность аппаратурной реализации, относительно низкая точность и большое время на выполнение цикла коррекции, кроме тото, в ряде случаев предпола гается наличие априорных сведений о виденелинейности характеристики цифровых вольтметров,С целью повышения точности измерений и упрощения системы коррекции за счет ис ключения сведений о виде нелинейности реальной характвристики преобразования напряжения в код в 1 предлатаемый вольтметр введены формирователь корректирующего напряжения и схема сравнения, входы которой соответст венно соединены с одним из входов цифрового вольтметра и выходом линейного преобразователя кода в напряжение, а выход схемы сравнения через формирователь корректирующего напряжения подключен ко второму вхо ду множительного элемента.Коррекция нелинейности ЦВ происходит на примере логарифмического характера нелинейности.Пусть ЦВ обладает реальной характерцстц кой вида Л = (п) =1 п(1.1+ 1). В соответствии с данной характеристцко 11 ЦВ прц измерении напряжения Ь,. выходной код составляет значение Х,. с погрешностью, обусловленной нелинейностью характеристики в даннойточке. В случае требуемой характеристикиМ = ср(к) напряжению С/, соответствует кодЛ Для компенсации погрешности измерений, обусловленной нелцнейностью реальнойхарактеристики в точке с коордцнатамц УЛ 1, осуществляется умножение измеряемогонапряжения Ь,. на величину, обеспечивающуюполучение напряжения У. Полученному напряжению С, по реальной характеристике ЦВсоответствует код Л, чем достигается исключение погрешности от нелинейности,Процесс коррекции происходит следующимобразом.В точке с координатами Л 1 ц У, на реальной характеристике величина кода составляетУ=1 п (У+1), тогда С/=Р,; - 1=У., - 1,так как Л 1, =- кГпрц к =- 1, цлцк - х 1+ + + ",2 6Цифровой вольтметр с коррекцией нелинейности характерцст;1 ки преобразования содержит множительное звено 1, преобразователь 2напряжения в од с .1 елцце 11 но 11 характерцстцкоц преобразователя, лццейцый цреОоразова369700 Составитель А. Кузнецовактор М. Афанасьева Техред Т. Курилко Корректор Н, Стельма Заказ 1083/12 Изд. Мо 1275ЦНИИПИ Комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Ра Тираж гЯОи открытий при Совете М скан наб., д. 4/5 Подписное истров СССРТипография, пр. Сапунова, 2 тель 3 кода в напряжепие, формирователь /корректирующего напряжения и схему сравнения 5,Карреоция реализуется следующей последовательностью операции,В соотвегствии с реальной характеристикойПНК происходит процесс измерения напряже:ния /,и представления его выходным кодомУкоторый преобразуется, но уже по линейной характеристике, в напряжение Уа,; напряжения У, и С/сравниваются между собой.Сигнал, соответствующий наличию разности,воздействует на формирователь растущегокорректирующего напряжения. Формируемоенапряжение 1+ " умножается на напряже 2ние /, при этом образуется напряжение Ь.На вход ПНК поступает теперь напряжениеУ,которому по реальной характеристикесоответствует код Л Последний преобразуется в напряжение У При наличии разностимежду напряжениями Уа, и У,. формируется./х / хнапряжение (1+ - + - ), на которое умножа 2 6ется напряжение /, Последовательность рассмотренных операций повторяется и-раз (приэтом формируются напряжения Уа Уи коды У, где т = 1, 2 , п, а также соответствующие напряжения, на которые умножается измеряемое напряжение С/до момента появления нулевой разности (с практически осуществимой или требуемой точностью)между измеряемым напряжением и обратнопрео 1 бразованным.Таким образом обеспечивается коррекцияпогрешности от нелинейности с любой наперед заданной точностью, обусловленной выбором необходимого числа членов ряда. Последннй член о;раннче гного ряда предо;.редглястся чувствительностью схемы, указывающей наличие разности межд нйпряженияпи измеряемым У, и обратно преобразованным Е/В процессе коррекции нельзя обеспечить генерацию корректирующего напряжения отрезками, соответствующими членам ограниченного ряда. Целесообразным является генерация корректирующего напряжения, например, спостоянным шагом нарастания, при этом величина шага равна величине последующето члена ограниченного ряда, Шаг может быть задан и переменным, уменьшающимся по величине, но в последнем цикле процесса коррекции шаг должен соответствовать также последнему члену разложения ограниченного ряда.Предлатаемым способом корректируется любая точка характеристики ЦВ, при этом не требуется цифрового вольтметра.20П р едм ет изобретенияЦифровой вольтметр с коррекцией нелинейности характеристики преобразования, содержащий последовательно соединенные множительный элемент, преобразователь напряжения в код с нелинейной характеристикой преобразования и линейный преобразователь кода в напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены формирователь корректирующего напряжения и схема сравнения, входы которой соответственно соединены с одним из входов множительного элемента, являющегося одновременно входом цифрового вольтметра и выходом линейного преобразователя кода в напряжение, а выход схемы сравнения через формирователь корректирующего напряжения подключен ко второму входу множительного элемента.