Цифровой вольтметр переменного напряжения

80.1027 СОЮЗ СОВЕТСКИХсаивспмае кРЕСПУБЛИК 3(У 0 01 Н 19/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯа(21) 3340817/18-21 два ключа, переключатель, третий (22) 280981 ,сумматор, усилитель постоянного то- (46) 07.07.83. Бюл. 9 25 ., ка регулируемое звено обратной свя (72) В.О.лелейтнер, И.У.Саляхов зи, интегрирукщий блок, блок упи Л.И.Озерова равления, арифметическое устройство, (53).681,325(088.8) . блок автоматической регулировки .уси (56) 1. Шяяндин В.Н. ЦифровйеизМери ленья, выход которого соединен с втотельные приборы и преобразователи , рым входом широкополосного усилите- И., Высшая школаф 1, 1973, с. 226-, ля, а вход - с выходом интегрирующе. го блока, вход которого соединен с2. Авторское свидетельство СССР выходом нуль-органа через .переклю- Е 386344, кл. 6 01 Н 13/02, 1971 чатель, второй выход которого сое(прототий), динен с входом блока управления,выход которого соединен с входом ариф- (54)(57) 1. цифРОВОЙ ВОльтиетР пеРе- метического устройства и первым вхо- ИЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ин- дом регулируемого звена обратной свядикатор, источник опорного напряже- зи, второй вход которого через перФ ния, первый сумматор, первый вход вый ключ соединен с вторым входом которого соединен с шиной входного второго сумматора и выходом усилите- сигнала, второй вход - с выходом зве-. ля постоянного тока, а выход - с пер наобратной связи, а выход - с пер- вым входом третьего сумматора, втовым. входом широкополосного усилите- рой вход которого соединен с выхоля, выход которого соединен с входом дом источника опорного напряжения, Я преобразователя эффективных значений, а выход - с входом усилителя посвыход которого соединен с первым тоянного тока, причем вход второго входом второго сумматора, выход кото. ключа соединен с выходом широкопо- Веы рого соединен с входом нуль-органа, лосного усилителя, а выход - с вхоо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, дом звена обратной связи, при этом аюф с целью повышения быстродействия и выход арифметического устройства Я точности измерения, в него введены соединен с входом индикатора.1027634 2. Вольтметр по п,1 , о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможИзобретение относится к электроиэмерительной технике и используется для точного измерения действую-, щего значения напряжения переменного тока в логарифмических единицах. Известен цифровой вольтметр действующего значения, содержащий последовательно соединенные устройство Формирования опорного сигнала, состоящее из широкополосного усилителя 10с блоком автоматической регулировкиусиления и запоминающим устройствоми схемы сравнения,к одномуиэ входовкоторой подключен источник опорногонапряжения,преобразователь код-напряжение, соединенный с цифровым отсчетным устройством, и сравнивающееустройство, второй вход которогоподключпн к источнику вспомогательного прямоугольного напряжения постоянной частоты, а выход - к входуустройства управления, управляющегоработой всех узлов вольтметра, причем вход устройства Формированияопорного напряжения через переключащтель соединен с измеряемым напряже 2нием или вспомогательным прямоугольным напряжениемЦ,Недостатком данного устройстнаявляется низкая точность измерения.Известен цифровой вольтметр переменного напряжения, входной зажимкоторого через первый сумматор и широкополосный усилитель с регулируеьым звеном обратной связи подключенк входному преобразователю эффективных значений, выход которого черезвторой сумматор соединен с выходомопорного преобразователя эффективных значений, вход которого черезпереключатель подключен к источнику 40опорного тока н первый такт измерения непосредственно, а во второйтакт - через делитель. Второй сумматор через нуль-орган соединен содним иэ входов регулируемого звена обратной связи, выход которогочерез, преобразователь сопротивления в частоту и реверсивный счетчик соединен с индикаторным блоком 250Недостатком иэвестйого нольтметраявляется низкое быстродействие и низ-,кая точность измерения.Цель изобретения - повышениебыстродействия и точности измерения. ностей, регулируемое звено обратнойсвязи выполнено на магазине затуханий. 2Поставленная цель достигается тем, что н цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий индикатор, источник опорного напряжения, первый сумматор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с выходом звена, обратной связи, а выход - с первым входом широкополосного усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя эффективных значений, выход которого соединен с первым вхоДом второго сумматора, выход которого соединен с входом нуль-органа, введены два ключа, переключатель третий сумматор, усилитель постоянного тока, регулируемое звено обратной связи, интегрирующий блок, блок управления, арифметическое устройство блок автоматической регулировки усиления, выход которого соединен с вторым входом широкополосного усилителя, а вход - с выходом интегрирующего блока, нход которого соединен с выходом нуль-органа через переключатель, второй выход которого соединен с входом блока управления, выход ко" торого соединен с входом арифметического устройства, и первым вхо. дом регулируемого звена обратной связи, второй вход которого через первый ключ соединен с вторым входом второго сумматора и выходом усилителя постоянного тока усиления, а выход - с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с входом усилителя постоянного тока, причем вход второго ключа соединен с выходом широкополосного усилителя, а выход - с входом звена обратной связи, при этом вЫход арифметического устройства соединен с входом индикатора.Кроме того, для расширения Функ циональных возможностей регулируемое звено обратной сняэи выполнено на магазине затуханий.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого вольтметра.Входная шина вольтметра через перный сумматор 1 и широкополосный усилитель 2, охваченный через ключ 3 и сумматор 1 звеном 4 обратной связи, подключен к преобразователю 5 эффективных значений, выход которого соединен с первым входом первого что значения напряжений на входахсумматора б, второй вход которого сумматора б изменяются до новых зна 4соединен с выходом усилителя 7 пос- ченийРазностное напряжение на вытоянного,тока с единичным козффициен ходе сумматора б усиливается нультом усиления, охваченного через ключ органом 12 и поступает на блок 168 и первый вход третьего сумматора управления, который регулируя коэф-9 регулируемам звеном 10 обратной фициент передачи звена 10, уменьсвязи, Второй вход третьего суммато- шает разностное напряжение до малова 9. соединен с выходом источника 11 го значения.опорного напряжения. Выход суммато- Уравнейие второго такта имеетра б через нуль-орган 12 и переключа:следующий вид:тель 13 подключен либо через последо- Ка, 1вательно соединенные интегрирующий Ъ 1+К К я о 1+Кблок 14 и блок 15 автоматической Ре- ,где К - коэффициент передачи звенагулировки усиления к управляющему44 обратной связи;входу широкополосного усилителя 2, 15к - коэффициент передачи звеналибо через блок 16 управления к уп обратной связи.равляющему входу регулируемого звена10 обратной связи и входу арифмети- Решая систему уравнений (1) и (2)ческого устройства 17, Выход арифме- получаем:тического устройства 17 соединен с (3)индикатором 18.к10Вольтметр работает в два такта. П К 4.В первом такте измерения(положе, где а= -- величина постояннаявием переключателя 13) ключи 3 и 8 определяется опорным напряжением Пе,разомкнуты, измеряемое напРяжение 25 коэффициентом передачи преобразоваусиливается широкополосным усилите- теля 5 эффективных значений и коэффицилем 2, преобразуется в постоянное ентом передачи звена 4 обратной связи.напряжение преобразователем 5 эфПосле окончания второго такта выФективных значений и поступает на ходной сигнал блока 16, несущий инпервый .вход сумматора 6. На втоРой 30 формаЦию о коэффиЦиенте пеРеДачи звевход суюатора б.подается опорное на 10, поступает на арифметическоенапряжение ПО через усилитель 7 по- устройство 17, которое производитстояняого тока с единичным коэффи- . вычисления по Формуле (3) и выдаетциентом усиления, Разностное напря- полученный результат на цифровойжанке на выходе сумматора б усиливает индикатор 1835ся нуль-оргаиом 12, который, изменяя Прологарифмировав (3), получаем;коэффициент передачи широко-полосного усилителя .2 посредством интегри чп) =Иа-Вчк 10 (4), откударующего блока 14 и блока 15 автома- Эбм= 2019-д к,о, (5),тической регулировки усиления,уменьшает разностиое напряжение до 40 где пи =0775 В: нулевой уровень,алого значения установившийся при относительно которого ведется отсчетдля .получения этого результатавующийующий коэффициенту передачи к 1 уси- измерения в децибелах используетсялитела 2, фиксируется в интегрйрующе в качестве регулируемого звена общем .блоке 1 и в следующем такте.блок 14 и в следующем такте . 45 Ратной связи логарифмический магаподдерживается постоянным. зин затухания, при этом сигнал управления звеном 10 соответствуетзначению 20 1 Чк 10 . это же значениеУравнение первого такта имеетпоступает .на вход арифметическогоИ,( К .К вИ 0(1) устройства 17 которое производит.:йся коэффициент вычисления по формуле (5) .1 . 502 ус ения ши ОКОП ОСНО 0 Предлагаемый вольтметр имеет)К - коэффициент передачи преоб- ствие того, Что уравновешивание8разователя эффективных зна- во втором такте производится в цечений55пи постоянного тока, а точность иэВо втором такте измерения (положе, мерения повышается вследствие того,ние Кпереключателя 13) ключи 3 и 8 - что уменьшается частотная погрешзамкнутр, широкополосный усилитель 2 ность, имеющая мультипликативныйи масштабный усилитель 7,охватйвают- , характер, из-за устранения регулися соответственно звеном 4 обратной 60 руемого звена обратной связи в цепи песвязи и Регулируемам звеном 10 об- . ременного токаи различияопорной часратной связи. Это приводит к тому, тоты и частоты измеряемогосйгнала.ВНИИПИ Закаэ 473249 Тираж 710 Подписноефилиал ППП фПатеитф, г.ужгород,ул,Проектная,4Р