Цифровой вольтметр для измерения действующего значения переменного напряжения

Союа Советских Социалистических Республик(л. 21 е, 36 исоединением заявкиНотхитет по делов иаобретеиий и открыти ори Совете Министров СССРпу 1 бликовано 08.1 Х ата опубликовани 67. Бюллетень УД К 621.317.725 (088 ния 1.Х 11.1967 п вторызобретен Н, И. Гореликов, И. И. Коршевер, В,и А, М, ЩербаченкоИнститут автоматики и электрометрии СиАкадемии наук СССР П. Кирьяно аявн тел ого отделени ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНнияанал Известны цифровые вольтметры для измерения действующего значения переменного напряжения, содержащие последовательно соединенные блок симметрирования и блок нормирования, на вход которых подано измеряемое напряжение, а выход которых связан с аналого-цифровым преобразователем, подключенным своим выходом к арифметическому устройству, управляемому программным устройспвом.Устройство, согласно данному изобретению, отличается от известных тем, что, с целью повышения быстродействия, аналого-цифровой преобразователь выполнен двухканальным, каналы линейной и нелинейной разверток которого связаны с блоком управления упомя. нутого преобразователя и коммутатором рода работы, управляемым программным уст. ройством, а выходы каналов соединены с арифметическим устройством, подключенным своим выходом к блокам симметрирования и нормирования, при этом канал линейной развертки соединен непосредственно, а канал нелинейной развертки - через квадратор.На чертеже изображена функциональная схема цифрового вольтметра для измерения действующего значения переменного напряжения.Прибор содержит блок симметрирова 1, блок нормирования 2, двухканальный ого-цифровой преобразователь 8, состоящий из блока управления 4, блока нелинейной развертки 5, блока линейной развертки б, коммутатор рода работы аналого-цифрового преобразователя 7, программное устройство 8, арифметическое устройство 9, ювадратор 10, определитель периода 11, генератор эталонной частоты 12, коммутатор 13, схему совпадения 14, счетчик 15, ключ 16, схему поразрядно. логической связи 17, линию задержки 18, дешифратор 19, отсчетное устройство 20.Измеряемое напряжение Вподается через блок симметрирования 1 и блок нормирования 2 на коммутатор рода работы 7. В исходном состоянии блок симметрирования имеет нулевое смещение и блок нормирования - коэффициент передачи, равный единице. Коммутагор рода работы находится в положении измерение амплитуд. При этом измеряемая величина Уподается на блок линейной развертки 6 аналого-цифрового преобразователя д, Режим аналого-цифрового преобразователя измерение амплитуд предполагает измерение амплитуд положительной и отрицательной полуволн измеряемого напряжения. Изменение полярности напряжения уравновешивания происходит с помощью программного устройства 8 при поступлении информации о полярности входного напряжения от определителя периода 11. Измеренные значения ам( /2 плитуд положительной и отрицательной полу- волн измеряемого напряжения в цифровой форме поступают в арифметическое устройство 9 для расчета величины смещения при симметрировании и коэффициента ослабления при нормировании. Эти рассчитанные величины используются для симметрирования и нормирования входного напряжения Ув блоках 1 и 2.Одновременно с этим определитель периода 11 на время одного периода измеряемого на. пряжения открывает схему совпадения И, вследствие чего через коммутатор 13, находящийся в положении измерение периода, и схему совпадения 14 от генератора эталонной частоты 12 в счетчик 15 записывается количество импульсов, пропорциональное длительности периода измеряемого напряжения.После окончания операций в арифметическом устройстве и начала нового периода измеряемого напряжения Упрограммное устройство 8 переводит коммутатор рода рабзты 7 в положение измерение действующего значения.С этого момента .измеряемое напряжение, отсимметрированное в блоке 1 и отнормированное в блоке 2, поступает через коммутатор рода работы в блок нелинейной развертки 5 аналого-цифрового преобразователя. Мгновенные значения измеряемого напряжения, соответствующие уровням нелинейной шкалы преобразователя, последовательно в течение одного периода измеряемого напряжения по ступают на квадратор,Квадраты мгновенных значений с выхода квадратора поступают на арифметическое усгройство для суммирования в течение одногопериода.Таким образом, в арифметическом устройстве получается величина равная где г в ном уровня нелинейной шкалы аналого-цифрового преобразователя; С, - количество тактов суммирования в промежутке между (г - 1)-м и г-м уровнем; У- - квадрат мгновенного значения напряжения, соответствующего г-му уровню.Данная сумма, с учетом поправки симметрирования, делится в арифметическом устройспве на число, записанное в счетчике 15, соогветствующее длительности периода измеряемого напряжения С. Перенос числа из счетчика в арифметическое устройство произво 5 ю 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 дится с помощью ключа 16, управляемого программным устройством, при этом счетчик устанавливается на О. Для получения действующего значения из числа, записанного в арифметическом устройстве, необходимо извлечь квадратный корень.Извлечение квадратного корня в цифровом вольтметре осуществляется путем последовательного суммирования обратных кодов печстных чисел 1, 3, 5 с прямым кодом числа, из которого извлекается корень.При извлечении квадратного корня используются следующие блоки: генератор эталонной частоты 12, частота которого через коммутатор 13, стоящий в положении извлечения квадратного корня, поступает на импульсный вход логической схемы 17, управляемый программным устройством, и через линию задержки 18 поступает на вход двоичного счетчика 15. Суммирование обратных кодов нечетных чисел происходит до тех пор, пока остаток суммирования в арифметическом устройстве не станет меньше очередного нечетного числа, Результат извлечения квадратного корня получается в счетчике 15. Полученное число через ключ 1 б поступает в арифметическое устройство для умножения на коэффициент нормирования и,преобразования в двоично-десятичный код. После окончания этих операций число через дешифратоо поступает на отсчетное устройство,Г 1 р едмет изобретения Цифровой вольтметр для измерения действующего значения переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные блок симметрирования и блок нормирования, на вход которых подано измеряемое напряжение, а выход, которых связан с аналого-цифровым преобразователем, подключенным своим выходом к арифметическому устройству, управляемому программным устройством, отличоюцийся тем, что, с целью повышения оыстродействия, аналого-цифровой преобразователь выполнен двухканальным, каналы линейной и нелинейной разверток которого связаны с блоком управления упомянутого преобразователя и коммутатором рода работы, управляемым программным устройством, а,выходы каналов соединены с арифметическим устройством, подключенным своим выходом к блокам симметрирования и нормирования, при этом канал линейной развертки соединен непосредственно, а канал нелинейной развертки - через квадратор.Составитель Н, Н. ЧижевскаяРедактор В. Д, Пенькова Техред Т, П. Курилко Корректор О. Б. ТюринаЗаказ 3613/ 9 Тираж 535 ПодписноеЦНИИПИ Комитсга го делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4Типография. пп. Сапнога. 2