Цифровой вольтметр интегрирующего типа

О П И-б-Ф, Е 2)8302ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗаявлено 10.1.1967 ( 1126114126с присоединением заявки М Комитет оо делам иеобретеиий и открытий ори Совете о 1 инистров СССРриоритетпубликован ата опубли ДК 621.317.72 п.621. .396.669 (088,8) 1 Х.1972. Бюллетень М 29 дания описания З.Х 1.1972 Авторыизобретения ночкин, Б. С. Мошкаров и В. Д. Зибр. Очков,Заявитель РОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ИНТЕГРИРУ 1 ОЩ ТИ ПА Изобретение относится к электроннои измерительной технике.Известны цифровые вольтметры, в которых для устранения влияния помех с частотой сети питания используется фильтр на входе. Известны также цифровые вольтметры интегрирующего типа, в которых период интегрирования вольтметра выбран равным или кратным номинальному периоду напряжения сети питания. В этом случае в период интегрирования укладывается целое число периодов синусоидальной помехи, а поскольку интеграл от синусоиды за период равен нулю, то влияние помехи уменьшается.Описываемый цифровой вольтметр отличается от известных тем, что он снабжен устройством автоматического согласования периода интегрирования измеряемого напряжения с периодом напряжения сети питания, выполненным в виде двух подключенных ко входам схемы сравнения длительности импульсов формирователей, один из которых, формирующий импульсы с,длительностью, равной периоду интегрирования измеряемого напряжения, соединен своим входом с выходом счетчика импульсов, а другой, формирующий прямоугольные импульсы с длительностью, равной периоду напряжения сети питания, своим входом подключен к сети, причем выход схемы сравнения подключен и гецератору синхронизирующцх импульсов через дополнительный интегратор. Эти отличия обеспечивают более полное подавление помех с частотой сети питания и ее гармоник и умень шают их влияние на точность измерении дажепри изменении частоты напряжения сети.На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого цифрового вольтметра интегрирующего типа; на фиг. 2 - временная диаграмма 10 работы данного вольтметра.Вольтметр содержит усилитель-штегратор1, источник 2 эталонного напряжения, переключатель 3, подключающий на вход усилителя-интегратора 1 попеременно измеряемое на пряжение 11 и эталонное напряжение С/а,нуль-орган 4, соединенный с выходом усилителя-интегратора 1, генератор 5 сицхронизирующих импульсов, счетчик 6, вентиль 7, разрешаюций прохождение импульсов генерато ра 6 на счетчик 6. Устройство автоматического согласования состоит из формирователя 8 прямоугольных импульсов периода интегрирован и, формирователя 9 прямоугольных импульсов из синусоиды напряжения питания, 25 схемы 10 для сравнения импульсов от формирователей 8 и 9 по длительности и интегратор 11. Кроме того, устройство автоматического согласования использует имеющийся в вольтметре генератор 6 синхроцизирующих импуль сов, вентиль 7 и счетчик 6 импульсов, причем25 30 35 40 45 генератор 5 выполняется с подстройкой по частоте.Вольтметр работает следующим образом.На вход усилителя-интегратора 1 с помощью переключателя 3 подается измеряемое напряжение У,. По сигналу, приходящему на клемму 12 в момент 1 о (фиг. 2), открывается вентиль 7 и одновременно начинается заполнение счетчика б импульсами генератора 5 и интегрирование измеряемого напряжения Е/и Наклон напряжения на выходе усилителя-интегратора 1 зависит от измеряемого напряжения (1 ь Средняя частота импульсов генератора 5 выбрана такой, что через 20 мсек (период частоты 50 ги) счетчик б переполняется и по сигналу его переполнения в момент (фиг. 2) с помощью переключателя 3 на вход усилителя-интегратора 1 подключается напряжение У источника 2 эталонного напряжения, имеющее полярность, противоположную измеряемому напряжению Уь Наклон выходного напряжения соответственно изменяется, счетчик б продолжает заполняться. В момент 1 (фиг. 2) нуль-орган 4 выдает сигнал о том, что выходное напряжение усилителя-интегратора 1 сравнялось с нулем. По этому же сигналу останавливается счетчик б.Из временной диаграммы (фиг. 2) видно, что Е/ (1 - 1 о) = У. (1 я - 1) . Отсюда У = = (6 - 1), но С= =сопз 1, слеС, 1 г( - о)довательно, У=С(1 - 1), т. е. число, накопленное в счетчике б, пропорционально измеряемому напряжению (1 ьТак как эталонное напряжение свободно от помех, влияние помехи от сети питания сказывается только при интегрировании измеряемого напряжения в первые 20 мсек (1 - 1 о) измерительного цикла,Устройство автоматического согласования работает следующим образом.Формирователь 8 формирует прямоугольный импульс, равный по длительности периоду (1 - 1 о) интегрирования измеряемого напряжения Уь Формирователь 9 формирует прямоугольный импульс, равный по длительности периоду напряжения питания. Схема сравнения 10 выдает импульс, равный по длительности разности импульсов формирователей 8 и 9. Полярность импульса определяется знаком разности. Импульс схемы сравнения производит частичный заряд или разряд (в зависимости от полярности) конденсатора интегратора 11. Напряжение с выхода интегратора 11 подается на регулировку частоты импульсов генератора 5. В результате частота синхронизирующих импульсов генератора 5 изменяется в соответствующую сторону, период интегрирования также изменяется, и разность периодов интегрирования и напряжения питания уменьшается.Степень подавления влияния помехи от сети,питания зависит от чувствительности и быстродействия элементов схемы автоматического согласования и может быть очень высокой. Предмет изобретения Цифровой вольтметр интегрирующего типа, содержащий переключатель измеряемого и эталонного напряжения, усилитель-интегратор, нуль-орган, генератор синхронизирующих импульсов, вентиль и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения более полного подавления помех с частотой сети питания и ее гармоник и уменьшения их влияния на точность измерений, он снабжен устройством автоматического согласования периода интегрирования измеряемого напряжения с периодом напряжения сети питания, выполненным в виде двух подключенных ко входам схемы сравнения длительности импульсов формирователей, один из которых, формирующий импульсы с длительностью, равной периоду интегрирования измеряемого напряжения, соединен своим входом с выходом счетчика импульсов, а другой, формирующий прямоугольные импульсы с длительностью, равной периоду напряжения сети питания, своим входом подключен к сети, причем выход схемы сравнения подключен к генератору синхронизирующих импульсов через дополнительный интегратор,ипографии,. Сапунова,Заказ 3671 ЦНИИПИ оставитель С. Лукннскаякред Л, Куклина Изд. М 1530 Тирана 406нтета по делам изобретешш и открытий прп С Москва, Ж.35, Раушская иаб., д. 45 Подписное те Министров СССР