Интегрирующий цифровой вольтметр

Всп исАЙЪ- ОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик К(32) Приоритет 1 осудерственный комите Совета Министров СССР пе делам изобретенийи открытий К 621.317.74. Бюллетень4 бликован Дата опубликования описания 22.04.7(71) Заявит РОВОЙ ВОЛЬТМЕТР 54) ИНТЕГРИРУЮЩИ Изобретение относится к области измерительной техники.Известные интегрирующие цифровые вольтметры для измерения напряжения постоянного тока, содержащие преобразователь напряжения - частота, в которых входное напряжение суммируется с опорным, а результат определяется с помощью измерителя отношения выходной частоты преобразователя к ее части, зависящей от амплитуды опорного напряжения, имеют низкую помехозащищенность при изменяющейся частоте помехи и невысокую точность при нестабильности амплитуды источника опорного напряжения.Для повышения помехозащищенности и точности измерения предлагаемое устройство снабжено элементом перестройки крутизны преобразователя напряжение - частота, устройством фазовой автоподстройки, делителем частоты и устройством выделения суммы постоянной и переменной составляющих выходной частоты преобразователя, включенным между выходом преобразователя и одним из входов измерителя отношения двух частот, причем вход делителя частоты соединен с выходом устройства выделения переменной составляющей выходной частоты преобразователя, а выход - с другим входом измерителя отношения двух частот и с одним из входов устройства фазовой автоподстройки, другои вход которого подключен к источнику помехи, а выход - к управляющему входу элемента перестройки крутизны преобразователя напряжение - частота,На чертеже представлена функциональнаясхема описываемого устройства, где 1 - сумматор напряжений, 2 - генератор прямоугольных импульсов, 3 - элемент, управляющий крутизной преобразователя, 4 - устройство фазовой автоподстройки, 5 - преобразователь напряжение - частота, 6 - устройство выделения суммы постоянной и переменной составляющих выходной частоты преобразователя, 7 - устройство выделения переменной составляющей выходной частоты преобразователя, 8, 9 - линия задержки, 10, 11 - смеситель, 12 - фильтр высоких частот, 13 - фильтр низких частот, 14 - делитель частоты, 15 - измеритель отношения двух О частот,Устройство 7 предназначено для выделенияпеременной составляющей выходной частоты преобразователя и может состоять, например, из линии задержки 9 с временем задержки, 5 равным длительности одного полупериодамодулирующей частоты, генератора 2, смесителя 11 и фильтра 13, выделяющего переменную составляющую выходной частоты,Состав устройства 6 аналогичен составу О устройства 7 с той лишь разницей, что вместо450106 Ух фильтра 13 низких частот включается фильтр 12 высоких частот, выделяющий суммарную частоту. Генератор 2 прямоугольных импульсов вырабатывает прямоугольное напряжение (меандр) с постоянной амплитудой и частотой. Устройство работает следующим образом,На вход сумматора 1 поступает измеряемоенапряжение У, и прямоугольные импульсы(меандр) с выхода генератора 2 с амплитудой Уо Промодулированное напряжениеК+ Ь,поступает на вход преобразователя 5. В момент времени, когда У,(1) =По,частота , на выходе преобразователя 5 сучетом действия помехи равна:, = КЯ,+Уз 1 п В,1+У,-(-У ),где К - крутизна преобразователя 5,Ус - напряжение смещения,К, - амплитуда помехи,Ф - частота помехи,Уо - опорное напряжение. В момент времени, когда Уо =О, выходная частота , равна1 = К (У, + Кз 1 п И г+ У ).Разность равна- 1 з -- КУ Коэффициент деления делителя 14 выбирается таким, чтобы частота на его выходе была близка к частоте помехи, В этом случае устройство фазовой автоподстройки 4 изменяет с помощью элемента 3 крутизну К таким образом, чтобы обеспечить равенство1 - 1 з -- 1 На выходе устройства 6 образуется частота 11 + 1 з -(2 Ус + 2 и 81 п В п + Уе + 2 У). С выходов фильтра 12 и делителя 14 частоты , -и , поступают на входы измерителя 15, на выходе которого образуется код Ф равныйтК(2 У, + 2 Уп 81 а В 1+Упо+У2 У) 1(Р+)УоТаким образом, результат не зависит от 10 нестабильности крутизны преобразователя 5,от амплитуды и частоты опорного напряжения и напряжения помехи, Кроме того, крутизна преобразования возрастает в два раза,15 Предмет изобретенияИнтегрирующий цифровой вольтметр, содержащий измеритель отношения двух частот, генератор опорного модулированного напряжения, сумматор опорного и измеряемого на пряжений и преобразователь напряжение -частота, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к входу устройства выделения переменной составляющей выходной частоты преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности измерения, он снабжен элементом перестройки крутизны преобразователя напряжение - частота, устройством фазовой автоподстройки, делителем 30 частоты и устройством выделения суммы постоянной и переменной составляющих выходной частоты преобразователя, включенным между выходом преобразователя и одним из входов измерителя отношения двух частот, 35 причем вход делителя частоты соединен с выходом устройства выделения переменной составляющей выходной частоты преобразователя, а выход - с другим входом измерителя отношения двух частот и с одним из входов 40 устройства фазовой автоподстройки, другойвход которого подключен к источнику помехи, а выход - к управляющему входу элемента перестройки крутизны преобразователя напряжение - частота.