Цифровой интегрирующий вольтметр

ОПИСАНИЕ 235201ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сыз Советский Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства чо Сл. 21 е, 36/01 Заявлено 06.Х 11.1967 ( 1201543/18-10)с присоединением заявки МПриоритетОпубликовано 16.1.1969. Бюллетень5Дата опубликования описания ЗХ 1,1969 Номйтет по делам 1 ПК 6 01 г зобретении и открытипри Совете МинистровСССР Ъ ДК 621.317.725.621.Авторыизобретения В. П. Кирьянов, И. Ф. Клисторин и И. И. Коршевер нститут автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН ССЗаявител ИФРОВОЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ВОЛЪТМЕТР Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения интегральных характеристик переменных напряжений произвольной формы в звуковом диапазоне частот и напряжений постоянного тока на фоне сильных гармонических помех.Известны цифровые вольтметры, содержащие устройство сравнения и подключенный к одному из его входов генератор опорного пилообразного напряжения, период которого много больше периода измеряемого напряжения, а также последовательно соединенные генератор импульсов эталонной частоты, клочевой элемент, двоично-десятичный счетчик и отсчетное устройство.Предложенный вольтметр в отличие от известных снабжен усилителем-ограничителем и логическим блоком, а генератор опорного пилообразного напряжения выполнен двухполярным и подключен на вход усилителя-огра. ничителя, выход которого подсоединен к одному из входов логического блока. К другому входу логического блока подключен выход устройства сравнения, на вход которого непосредственно подается измеряемое напряжение, а выходы логического блока подсоединены соответственно к управляющему входу ключевого элемента и шинам сложения и вычитания реверсивного двоично-десятичного счетчика, соединенного с отсчетным устройством. Это позволяет уменьшить погрешность измерения среднего значения напряжения переменного тока в звуковом диапазоне частот и исключить гармоническую помеху при изме ренин напряжения постоянного тока.На фиг. 1 приведена функциональная схема цифрового вольтметра; на фиг. 2 - функциональная схема логического блока; на фиг.3 - временные диаграммы работы отдельных 10 узлов цифрового вольтметра.Вольтметр содержит устройство 1 сравнения,генератор 2 опорного напряжения, тактовый генератор 3, задатчик 4 рода работы, усилитель-ограничитель 5, логический блок 6, генс ратор 7 импульсов эталонной частоты, ключевой элемент 8, реверсивный двоично-десятичный счетчик 9, отсчетное устройство 10.Цикл измерения задается тактовым генератором 3, который запускает генератор 2 двух полярного опорного пилообразного напряжения (см, фиг, З,а), а подключенный к выхолу генератора опорного напряжения усилитель- ограничитель 5 формирует из пилообразного напряжения прямоугольные импульсы со 25 скважностью 2 (на фиг. З,б представлено напряжение с прямого выхода усилителя-ограничителя 5, а на фиг, З,в - с инверсного),Измеряемое периодическое напряжение(треугольное напряжение на фиг, З,г) полает.30 ся на входы устройства 1 сравнения, котороевыделяет временные интервалы ЛЙ, когда измеряемое напряжение Сlбольше или меньше текущего значения опорного пилообразного напряжения, На выходе устройства 1 сравнения образуются прямоугольные импульсы, длительность которых равна указанным временным интервалам (на фиг, З,ж представлено напряжение на прямом выходе с стройства сравнения, а на фиг. З,е - на инверсном),Прямые и инверсные выходы устройства 1 сравнения и усилителя-ограничителя 5 подключены к двухвходовым логическим схемам И, и И логического блока 6 (см, фиг, 2), а выходы схем И, и И, - к логической схеме ИЛИ, выход которой подсоединен к управляющему входу ключевого элемента,Вследствие этого ключевой элемент 8 открывается на моменты времени ЛЙ; в течение которых абсолютное значение измеряемого напряжения (Ь ) превышает абсолютное значение опорного напряжения (фиг. З,з),Задатчик 4 рода работы своим прямым выходом Л (см, фиг. 2) подключен к логической схеме И, логического блока б, а инверсным Л - к схеме И 4 того же блока, На вторые входы схем Из и И подсоединен выход схемы И, а выход схемы И 4 - непосредственно к шине вычитания реверсивного счетчика. Выход схемы Из через схему ИЛИ подключен к шине сложения, на второй вход схемы ИЛИ - выход схемы И, Поэтому в режиме измерения среднего по модулю значения в моменты времени ЛЙ оказывается открытой схема И а следовательно, и шина слежения + реверсивного счетчика 9, так что импульсы, поступившие в это время с генератора 7, будут просуммированы в счетчике 9 (условно эта операция представлена на фиг. З,а), 1 од числа, зафиксированного в счетчике к концу числа измерения, пропорционален среднему по модулю значению измеряемого напряжения.В режиме измерения среднего или постоянных напряжений открыта схема И 4, Импульсы, поступившие с генератора 7 в течение ЛЙ, приходящиеся на отрицательную полуволну опорного напряжения, вычитаются, так как открыта шина вычитания К-9 реверсивного счетчика, а приходяшиеся на положительную полуволну опорного напряжения складываются, потому что открыта шина сложения К + 9, Данные операции условно представлены на фиг. З,и и к.Таким образом, к концу цикла измерения всчетчике 9 будет зафиксирован код числа, пропорционального среднему значению переменного напряжения или значению постоянного напряжения, при этом исключается гармони ческая помеха,Вывод измеренного значения на отсчетноеустройство 10 производится с помощью триггера знака счетчика 9 и группы логических схем И - ИЛИ, включенных на входе от счетного устройства, которые в случае знака+ передают на выход устройства 10 код числа с прямых выходов триггеров счетчика 9, а в случае знака-- с инверсных.20Предмет изобретенияЦифровой интегрирующий вольтметр, содержащий устройство сравнения н подключенныйк одному из его входов генератор опорного25 пилообразного напряжения, период которогомного больше периода измеряемого напряжения, а также последовательно соединенныегенератор импульсов эталонной частоты, ключевой элемент, двоично-десятичный счетчик и30 отсчетное устройство, отличающийся тем, что,с целью уменьшения погрешности измерениясреднего значения напряжения переменноготока в звуковом диапазоне частот и исключения гармонической помехи при измерении ца 35 пряжения постоянного тока, он снабжен усилителем-ограничителем и логическим блоком,а генератор опорного пилообразного напряжения выполнен двухполярным и подключен навход усилителя-ограничителя, выход которого40 подсоединен к одному из входов логическогоблока, к другому входу которого подключенвыход устройства сравнения, на вход которогонепосредственно подается измеряемое напряжение, а,выходы логического блока подклю 45 чены соответственно к управляющему входуключевого элемента и шинам сложения и вычитания реверсивного двоично-десятичногосчетчика, соединенного с отсчетным устрой.ством,235201 ху фи Составитель В, Скомороховактор И. Грузова Техред А. А. Камышникова Корректор Н. Н. Самыгина ипография, пр, Сапунов 3 ака ЦНИ у гг фю 1е) 13 Тираж 480 Подппсно Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр, Серова, д. 4