Электронный вольтметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1910 ИЯ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН 70 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Конструкторское бюро "Импульс" Великолукского производственного объединения "Радиоприбор"(56) Милливольтметр ф 5303. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1988.Генератор сигналов низкочастотный ГЗ - 117, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1984.(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ВОЛЬТМЕТР (57) Изобретение относится к элеткроизмерительной технике и может быть использоо).Лап 1698808 А 1 вано в измерительных генераторах низкочастотных сигналов, на выходах которых имеются гарМонический сигнал и случайный , шум. Цель изобретения - повышение точности измерения напряжения шумового сигнала с нормальным законом распределения и повышение быстродействия измерения. Вольтметр содержит усилитель 1 с переключателем диапазонов измерений, детектор 2, фильтр 3 нижних частот, неинвертирующий усилитель 4, стрелочный прибор 10. Достижение поставленной цели обеспечивает введение резистора 14,делителя 11 напряжения подпитки, переключателей 12 времени усреднения и конденсаторов 13. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве встроенного прибора в измерительных генераторах низкочастотных сигналов, на выходах которых имеются гармонический сигнал и случайный шум.Цель изобретения - повышение точности измерения напряжения шумового сигнала с нормальным законом распределения и повышение быстродействия измерения.На чертеже представлена структурная схема электронного вольтметра.Устройство содержит последовательносоединенные Входной усилитель 1 с переключателем диапазонов измерений, детектор 2, фильтр 3 нижних частот ФНЧ), неинвертирующий усилитель 4 на операционном усилителе 5 с первым и вторым резисторами 6 и 7, переменный резистор 8,третий резистор 9 и стрелочный прибор 10,второй зажим которого соединен сшинойнулевого потенциала.Входделителя 11 напряжения подпиткиподключен к выходу усилителя 4, а выход - к первым неподвижным контактам переключателей 12,1,.12 п времени усреднения, вторые неподвижные контакты которых подключены к выходуфильтра 3, а подвижные контакты - к первым выводам соответствующих конденсаторов 13,113 п усреднения, вторые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала.Четвертый резистор 14 подключен между выходом усилителя 4 и выходом детектора 2.Неинвертирующий вход усилителя 5 является входом усилителя 4, инвертирующий вход соединен с шиной нулевого потенциала через резистор 6, а с выходом усилителей 4 и 5 через резистор 7.Детектор 2 может быть выполнен на двух однополупериодных выпрямителях 15 и 16.Электронный вольтметр работает следующим образом. Измеряемый сигнал Ох поступает на входной усилитель 1, обеспечивающий требуемый входной импеданс вольтметра и напряжение на выходе в соответствии с выбранным поддиапазоном измерений, удобное для отсчета по стрелочному прибору 10. Выходное напряжение усилителя 1 преобразуется в детекторе 2 в двухполупериодное выпрямленное напряжение, сгланивается фильтром 3 с конденсаторами 13.113.п,усиливается усилителем 4, преобразуется в ток резисторами 8 и 9 и измеряется прибором 10, проградуированным по среднеквадратическому значению напряжения синусоидальной формы, Напряжение Ох может быть как синусоидальным, так и случайным шумовым сигналом с нормальным законом распределения. Резистор 14 обеспечивает равенство коэффициента преобразования указанного шумового сигнала коэффициенту преобразования синусоидального сигнала за счет выбора определенного соотношения его сопротивления Я 14, ВыхОднОГО сопротиВления Я 2 детектора 2, сопротивлений Я 6,Я 7 резисторов 6 и 7, напримерЯб=Я 7, К 2 =Я 14,Постоянная времени фильтра 3 нижних частот должна быть значительно больше периода синусоидального сигнала или времени корреляции шумового сигнала.Это приводит к тому, что при измерении напряжения синусоидального сигнала с частотами единицы герц или напряжения узкополосных шумов с полосой по уровню минус 3 ДБ), составляющей также единиць. герц, необходимое время усреднения, равняется десяткам секунд. Введение и переключателей 12.112.п времени усреднения и конденсаторов 13.1,13,п усреднения позволяет так коммутировать время усреднения (измерения), чтобы в диапазонах низких и высоких частот оно было значительно ниже, чем в диапазоне инфранизких частотах (до 20 Гц). Кроме того, при переходе с одного частотного диапазона на другой, время измерения напряжения снижается благодаря введению делителя 11 напряжения подпитки, Он обеспечивает нахождение конденсаторов 13,113,п усреднения, не подключенных в данный момент к ФНЧ 3, под потенциалом. Тем самым при подключении конденсаторов 13,113,п ФНЧ 3 не требуется время до десятков секунд) на заряд этих конденсаторов,45 50 55 Формула изобретения Электронный вольтметр, содержащий последовательно соединенные входной усилитель с переключателем поддиапазонов измерений, детектор, фильтр нижних частот, неинвертирующий усилитель, переменный резистор, третий резистор и стрелочный прибор, второй зажим которого соединен с шиной нулевого потенциала, неинвертирующий усилитель выполнен на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого является входом неинвертирующего усилителя, инвертирующий вход через первый резистор соединен с шиной нулевого потенциала, а через второй резистор - с выходом операционного усилителя, который является выходом неинвертирующего усилителя,о т л и ч а ю щ и й с я1698808 Составитель С,Рыбин Техред М,Моргентал Редактор Ю,Середа Корректор Э,Слиган Заказ 4393 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР И 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения шумового сигнала с нормальным законом распределения и повышения быстродействия измерения, в него введены четвертый резистор, делитель 5 напряжения подпитки, и переключателей времени усреднения, и конденсаторов усреднения, четвертый резистор включен между выходом неинвертирующего усилителя и выходом детектора, вход делителя 10 напряжения подпитки соединен с выходом неинвертирующего усилителя, а выход - с вторыми неподвижными контактами переключателей времени усреднения, первые неподвижные контакты которых подключены к выходу фильтра нижних частот, а подвижные контакты - к первым выводам соответствующих конденсаторов усреднения, вторые выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала