Цифровой вольтметр

,г,:О П И С А Н Й Е 277093 ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликСВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ сльстваЗависимое от авт. свиде л. 21 е, 36/ 04114(18-10 Заявлено 11,11.1969 (соединением заявк МПК б 01 г 13 Приоритет Комитет ло делам изобретений и открыти при Совете Министров СССР(088.8) Опубликовано 22,711.19 БюллетеньЧата опубликования о исания 4,Х 1.1970 Авторыизобретени Шлыков и Ю В, М, Шляндин, Г. П рысин Заявитель Пензенский политехнический институт ЛЪТМЕ ЦИФРОВО 1Изобретение относится к области электро- измерительной техники.Известны цифровые, вольтметры, содержащие нуль-орган, который включает в себя схему сравнения, модулятор, управляемый генератором, усилитли, второй модулятор, на управляющий вход которого подается импульс-строб, формируемый двумя ждущими мультивибраторами от импульсов с генератора, три пороговых элемента, счетчик импульсов и преобразователь код в напряжен в цепи обратной связи. Однако,в этих цифровых вольтметрах увеличение быстродействия огратсичивается инерционностью входящих в чих отдельных узлов и элементов.Так, например, вследствие инерционности триггеров счетчика импульсов, ключей и прецизионных делителей преобразователя код - напряжение увеличение частоты тактов сравнения приводит к тому, что ступени компенсирующего напряжения не успевают установиться с заданной точностью, а также к появлению в компенсирующем напряжении всплесков, достигающих наибольшей по амплитуде величины при переходе всех триггеров в декаде счетчика импульсов из единичного состояния в нулевое. Длительность всплесков в зависимости от того, насколько увеличили частоту модуляции, может оыть до половины и более времени такта сравнения, Эти всплески вызывают резкую перегрузку усилителя нуль- органа вследствие его инерционностиприводя к псрскомпенсации, лишнему срабатыванию пороговых элементов, а следовательно, к погрешности измерения.Целью изобретения является повышение быстродействия за счет увеличения частоты модуляции (уменьшения длительности тактов сравнения) при однавременнозт исключении влияния инерционности счетчика, импульсов, преооразователя код в напряжен и усилителя нуль-органа. Для исключения влияния запаздывания установления ступени и,всплесков в компет 1 сцру 1 ощсм напряжении, появляющцхся прц переключении триггеров декад счетчика импульсов ц ключей преооразователя код - цапряжсццс цз сдиничцого состояния в цулевое с последующим включением соответствующей старшей декады счетчикавыходы первой и второй декад (за исключением самой старшей) счетчика импульсов через схему собирания подключены к одному из входов схемы совпадения, второй, вход которой соединен через инвертор с выходом второго порогового элемента. Выход схемы совпадения подключен ко,входу ждущего мультивибратора, выход которого подсоединен ко входу схемы совпадения, включенной между ждущим ю льтивибратором, формирующим импульс-строб, и вторым модулятором, осу5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ществляющим стробирование сигнала в тракте усилителя нуль-органа.На чертеже приведена функциональная схема цифрового вольтметра.Измеряемое напряжение У подается на вход нуль-органа 1, где схемои сравнения 2 оно сравнивается с компенсирующим напряжением Опоступающим с прссоразователя код - напряжение 3. Сигнал со схемы сравнения 2, представляющий собой разность 0 - С/ подается на модулятор 4, управляемый импульсами с генератора 5, и далее промодулированный сигнал усиливается усилителями 6 и 7 и поступает на модулятор 8, где осуществляется стробирование его с целью исключения всплесков, возникающих в первом модуляторе 4 при его коммутации.Второй модулятор 8 управляется от генератора 5 через ждущий,мультивибратор 9, осуществляющий, задержку на время, равное длительности всплеска, и ждущий мультивибратор 10, формирующий импульс-строб. С выхода, второго модулятора 8 стробированный сигнал через усилитель 11 подается на младший пороговый элемент 12. На,второй и третий пороговые элементы 13 и 14 сигнал подается с выхода усилителя б соответственно чврез усилитель 15 и непосредственно. В зависимости от величины разности срабатывают либо все пороговые элементы 12, 13, 14, либо только два 12 и 13, либо только младший пороговый элемент 12 и происходит параллельно-последовательное заполнение декад 1 б, 17, 18 счетчика импульсов, которые в свою очередь, управляют формированием комленсирующего напряжения Спреобразователем код - напряжение 3. При этом, как только прекратит срабатывать второй поротовый элемент 13, инвертор 19 выдает на схему совпадения 20 сигнал, разрешающий прохождение импульсов, собираемых схемой собирания 21 с,выходов декад 1 б и 17 счетчика импульсов и соответствующих моменту перехода всех триггеров этих декад из единичного состояния в нулевое, появлению сигналов переноса в,старшую декаду (соответственно 17 и 18) счетчика импульсов, а также появлению воплесков в компенсирующем напряжении У. Импульсы, прошедшие через схему совпадения 20, запускают ждущий мультиеибратор 22, формирующий импульс запрета,по длительности равный двум-трем тактам и больший длительности всплеска и времени восстановления компенсирующего напряжения У, Зтот импульс подается на запирание схемы совпадения 23, запрещающей поступление импульссв строба со ждущего мультивибратора 10 на второй модулятор 8. Все это время ,второй модулятор 8 закрыт, и тем самым прерывается поступление сигналов с усилителя 7 на младший пороговый элемент 12. К моменту окончания импульса запрета со ждущего мультивибратора 22 переходные процессы в счетчике, импульсов и преобразователе код - напряжение д закончатся, установится ступень компенсирующего напряжения и может осуществляться обычное очередное сравнение ,измеряемого и компенсирующего напряжений.Таким образом, увеличив частоту модуляции пуль-органа и введя прикрытие младшего порогового элемента на время переходных процессов, происходящих в схеме формирования компенсирующего напряжения, при подходе к моменту уравновешивания, можно на тех же элементах добиться более высокого быстродействия прибора при сохранении той же точности измерения. Предмет изобретения Цифровой вольтметр, содержащий нуль-орган, который включает в себя схему сравнения, модулятор, управляемый генератором, усилители, второй модулятор, на управляющий вход которого подается импульс-строб, формируемый двумя ждущими мультивибраторами от импульсов с генератора, три пороговых элемента, счетчик импульсов и преобразоватыь код - напряжение в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и исключения ошибок измерения из-за перекомпенсации, выходы первой и второй декад счетчика импульсов через схему собирания и схему совпадения, второй вход которой через инвертор соединен с выходом второго порогового элемента, подключены ко входу ждущего мультивибратора, выход которого подсоединен к схеме совпадения, включенной между ждущим мультивибратором, формирующим импульс- строб, и управляющим входом второго модулятора.Заказ 3203/16 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типот р афи я, и р. С а ну нова, 2