Цифровой вольтметр

(51)4 С 01 5 ОБРЕТЕНИ ПИСАН Вс Рс динами Вольтм аналог 3 опред блок 5 тор 6, управл тригге л усили ,13, б тавок цифро и эле во м нта е и ичес ния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 976394, кл. С 01 К 19/25, 1981.(57) Изобретение предназначено дляизмерения среднеквадратичного значения периодических напряжений сложнойформы. Цель изобретения - расширение, ЯО 140496 еского диапазона измерения.тр содержит преобразователь 1код, блок 2 вычисления, блокеления периода, элемент И 4,формирования частот, коммутауправляющий счетчик 7, блок 8ния, счетчик 9 числа координат,10 перемещения и формирова.импульсов, Введение блока 12елей, аналогового коммутаторака 14 сравнения, блока 15 усблока 16 логики, шифратора 17,го компаратора 18, регистра 19И 20 обеспечивает автомаереключение пределов измереройства. 1 ил,Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначенодля измерения среднеквадратическогозначения периодических напряженийсложной формы и является усовершенствованием устройства по авт. св.В 96394,Цель изобретения - расширение динамического диапазона измерения путемобеспечения автоматического переключения пределов измерения устройства,На чертеже представлена блок-схемавольтметра,Цифровой вольтметр содержит преобразователь 1 аналог-код, выход которого соединен с информационным входомблока 2 вычисления, информационныйвход - с входом блока 3 определенияпериода, а управляющий вход - с выходом элемента И 4 и управляющим входом блока 2, Первый выход блока 2 подключен к выходной шине устройства. Выход блока 5 формирования частот соединен с первым входом коммутатора 6,второй вход которого подключен к выходу управляющего счетчика 7, а выход - к первому входу элемента И 4,второй вход которого соединен с вторым выходом блока 3, Первый вход блока 8 управления соединен с вторым выходом блока 2, второй вход - с первымвыходом блока 3, третий вход - с выходом коммутатора 6, а выход - с входом счетчика 9 числа координат, выходкоторого соединен с вторым входомтриггера 10 перемещения. Выход последнего соединен с входом формирователя 11 импульсов, выход которогоподключен к первому входу триггера 10и входу счетчика 7,Вход блока 12 усилителей соединенс входной шиной устройства, а выход -с первым входом аналогового коммутатора 13 и с первым входом блока 14сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 15 уставок, а выход - с входом блока 16 логики, Выходпоследнего через шифратор 17 соединенс первым входом цифрового компаратора18 и с информационным входом регистра 5019. Управляющий вход, регистра 19 соединен с выходам дополнительного элемента И 20, а выход - с выходной шиной предела измерения устройства,вторым входом коммутатора 13 и вторым 55входом компаратора 18, выход которогосоединен с первым входом элементаИ 20, Второй вход элемента И 20 соединен с выходом коммутатора 6, третий вход - с выходом блока 3, Выходкоммутатора 13 соединен с информационным входом преобразователя 1.Цифровой вольтметр работает следующим образом.Входной сигнал поступает на блок12 усилителей. Число усилителей в блоке равно числу пределов измерениявольтметра, Входы всех усилителейобъединены, а выходы подключены ксоответствующим входам коммутатора 13и блока 14 сравнения. Под воздействием входного сигнала часть усилителей насыщается, а часть остается ненасыщенными,Коммутатор 13 изначально включенна самый чувствительный предел измерения. Сигнал с выхода коммутатора 13поступает на вход блока 3 определения периода измеряемого напряженияи на вход преобразователя 1 аналогкод. Блок 3 выделяет первый и второйпериоды входного сигнала и формируетразрешающиесигналы на первом и втором выходах соответственно,После запуска вольтметра на второйвход блока 8 управления и первыйвход элемента И 4 поступает сигналразрешения с первого выхода блока 3,который включает в работу блок 8управления и инициирует автоматический выбор предела измерения, При этомна счетчик 9 числа координат из блока 5 формирования частот через коммутатор 6 и блок 8 поступает наиболеевысокая тактовая частота. При использовании двоичной сетки частот (Й,2 К;) в случае переполнения счетчика 9 и триггера 1 О срабатывает формирователь 11, который устанавливает в "1" триггер 10 и увеличивает наединицу содержимое счетчика 7. Последний переключает коммутатор 6,благодаря чему на выход счетчика 9 числа координат поступает тактовая частота, пониженная в два раза. Начинается второй цикл формирования частотызапуска преобразователя 1 аналог-код.Далее циклы повторяются до моментаокончания первого периода входногосигнала,Если на входе вольтметра сигналсоответствует самому чувствительномупределу, то блок 14 сравнения черезблок 16 логики и шифратор 1 формируетна входах регистра 19 и цифрового компаратора 18 коды нуля, При равенствекодов на входах компаратора 18 наего выходе формируется нулевой сигнал, который поступает на третий входэлемента И 20, запрещая запись кодашифратора 17 в регистр 19. Код на управляющем входе коммутатора 13 не изменяется. Остается включенным самыйчувствительный предел, Как тольковходной сигнал увеличивается и самыйчувствительный усилитель или частьусилителей в блоке 12 оказываются насыщеннымии, изменяются сигналы на выходах блока 14 сравнения, блоке 16 логикии щифратора 17, Двоичное число на вы бходе шифратора 17 возрастает и соответствует номеру предела измерения,При возрастании кода на первом входекомпаратора 18 последний формируетсигнал "1" на своем выходе, которыйпоступает на третий вход дополнительного элемента И 20, Очередной тактовый импульс с выхода коммутатора 6,проходящий через элемент И 20, переписывает в регистр 19 выходной кодшифратора 17, Аналоговый коммутатор13 подключает выход соответствующегоусилителя блока 12 на входы преобразователя 1 аналог - код и блока 3 определения периода.30Процесс определения предела измерения продолжается, таким образом,в течение всего первого периода измеряемого сигнала,После окончания первого периодаблок 3 определения периода на первомвыходе формирует сигнал, по которомупрекращается определение предела измерения, определение тактовой частотыи числа ординат на периоде измеряемого сигнала. С второго выхода блока 340подается сигнал разрешенияна второйвход элемента И 4 на время второгопериода входного сигнала. Выработанная на предыдущем периоде тактоваячастота через коммутатор 6 поступает 45на входы преобразователя 1 аналог -код и блока 2 вычисления.На управляющий вход аналоговогокоммутатора 13 подается код выбранного предела измерения из регистра 19,который сохраняется в течение всеговторого периода измеряемого напряжения.Преобразователь 1 аналог - код запускается и коды ординат поступают вблок 2 вычисления. Количество запусВНИИПИ Заказ 3099/49Произв,-полигр. пр-тие, г ков преобразователя 1 подсчитывается блоком 2 вычисления. Измеренные ординаты напряжения х; и количество ординат И 1 используются для вычисления среднеквадратического значения. измеряемого напряжения Б по формулехП = 1 с-х (г.), где Е - коэффициент, учитывающий преобразование входного напряженя устройством выбора диапазона измерения.По окончании второго периода блок 2 формирует импульс на первый вход блока управления, по которому заканчивается цикл измерения. В блок индикации (не показан) вольтметра поступает код предела измерения с выхода регистра 19. Формула изобретенияЦифровой вольтметр по авт.св. У 976394, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерения, в него дополнительно введены блок усилителей, аналоговый коммутатор, блок сравнения, блок уставок, блок логики, шифратор, регистр, цифровой компаратор и дополнительный элемент И, причем вход блока усилителей соединен с входом устройства, выход соединен с первым входом аналогового коммутатора и с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока уставок, а выход со входом блока логики, выход блока логики соединен со входом шифратора, выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора и с информационным входом регистра, управляющий вход регистра соединен с выходом дополнительного элемента И, а выход соединен с вторым входом аналогового коммутатора, вторым входом цифрового компаратора, и выходной шиной предела измерения устройства, выход цифрового компаратора соединен с первьм входом дополнительного элемента И, второй вход последнего соединен с выходом основного коммутатора, а третий вход - с первым выходом 6 ока определения периода, выход аналогового коммутатора соединен с входом преобразователя аналог - код.Тираж 772 Подписное Ужгород, ул, Проектная, 4