411380

433380 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советскии Социалистицескии РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМ. Кл, 6 01 г 19"26 Заявлено 27,Л 1.1970 ( 1464465/18-10)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15.1.1974, Бюллетень2Дата опубликования описания 16 Х.1974 Гасударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий УДК 621,317.725(088.8) Авторыизобретения В, А. Погрибной и М. А. Раков Физико-механический институт АН Украинской ССР Заявитель ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ВОЛЬТМЕТР Известные цифровые следящие вольтметры,содержащие измерительный усилитель, блокисуммирования, многоустойчивые элементы,устройства управления многоустойчивыми элементами, блок питания и блок цифровой индикации, характеризуются невысокой точностьюи недостаточным быстродействием схемы.Для повышения точности и быстродействияв предлагаемом вольтметре выход каждогомногоустойчивого элемента соединен непосредственно со входами блоков суммированияданного и всех младших разрядов и черезключи - со входами блоков суммированиястарших разрядов,На фиг. 1 показана блок-схема описываемо-,1 бго вольтметра; на фиг, 2 - принципиальнаясхема Й-го разряда.Цифровой вольтметр включает в себя измерительный усилитель 1, блоки 2 суммирования, устройство 3 управления многоустойчивыми элементами, многоустойчивые элементы 4,блок 5 питания и блок 6 цифровой индикации.Входной сигнал поступает на вход измерительного усилителя 1, выход которого подсоединен к сигнальным входам блоков 2 всех разрядов. Выходы всех блоков 2 подсоединены ковходам соответствующих многоустойчивыхэлементов 4 через устройства управления многоустойчивыми элементами 3. Статические выходы всех блоков 4 соединены с соответствую- ч 0 щимп входами блоков 2 всех разрядов. Динамические выходы всех блоков 4 соединены с блоком 6, питание всех блоков осуществляется от блока 5.К-ый разряд (фиг, 2) состоит из блока 2 суммирования, устройства 3 управления многоустойчивым элементом и многоустойчивого элемента 4, охваченного обратной связью.Схема работает следующим образом.В случае, когда входной сигнал равен О, на выходе блока 1 и блоков 2 имеется нулевое напряжение, все многоустойчивые элементы 4 находятся на нулевом устойчивом состоянии, и па блоки 2 всех разрядов сигналы от них не поступают,При одновременной подаче сигнала на все блоки 2 отработка начинается со старшего, л-го, разряда. В случае, когда входной сигнал превышает величину +У 0 п, соответствующую единице старшего разряда, т. е. первому устойчивому состоянию многоустойчивого элемента 4 гг-го разряда, устройство 3 этого разряда генерирует импульсы управления, Последние переводят многоустойчивый элемент данного разряда на устойчивое состояние, номер которого соответствует цифре старшего разряда числового эквивалента входного сигнала. Соответствующая этому устойчивому состояшпо выходная величина со статического выхода блока 4 и-го разряда непрерывно поВ этом случае блок суммирования включает в себя магнитный модулятор 7 второй гармоники, избирательный усилитель (транзистор Т, трансформатор Тр) и фазовый детектор (транзистор Ть диоды Д - Д,). Каждый магнитный модулятор содержит обмотку возбуждения В и Ж", сигнальную Жх, суммарные Рхг,.", Жи Рг,1 обмотку отрицательной обрагной связи 11 х, и выходную обмотку У. В магиппьх модуляторах всех разрядов ампервиткп суммарных ОбмОтОк УВ пдправле 1 ы истре шо ампервиткам обмотки Т,. Обмотка 1/1 и к 1 ждого модултора подсоедипена к зажимам возбуждаощего генератора 8; обмотка У, - к выходу блока 1; обмотки ФВ соеди сны с выходами соответствующих блоков 4; обмотка 1 Х, соедпнепа с выходом фазового детектора, а сигнал с обмотки У, поступает на вход избирательного усилителя. Опорное папряи;ение ца фазовый детектор поступает от удвоитсл:1 частог ы 9,В каждом разряде выходной сигнал с блока 2 поступает на входы диодио-регенеративиых схем (транзисторы Тз, Т трансформаторы Трг,р 5. Диоды Д 5 ДО, которые Входят В состаВ блока. В состав блока 3 входят такгке ключи, собранные па транзисторах Т 5, Т 5. Устройство на транзисторе Т 5 генерирует положительные импульсы перевода многоустойчивого элемента 4 данного разряда ца более высокие устойчивые состояния, если выходной сигнал блока 2 превысит величину +Е/оп. Устройство иа транзисторе Т, генерирует отрицательные импульсы перевода этого же миогоустойчивого элемента иа более низкие устойчивые состояния в случае перекомпеисации, т. е, когда отрицательный выходной сигнал блока 2 по абсолютной величине превысит- ооп, От блока питания 5 на вход фазового модулятора (транзисторы Тг, Т 5) поступает напряжение пилообразной формы частоты ), а на фазовый детектор (транзистор Т,о) - когереитиое напряжение прямоугольной формы частоты тг, где т равно основанию выбранной системы счисления и количеству устойчивых состояний многоустойчивого элемента. Статический выход блока 4 подсоединен ко входам всех блоков 2 (к соответствующим обмоткам УВ), а динамический - к блоку 4,Благодаря этому в схеме цифрового вольтметра реализуется следящее преобразование, а точность и быстродействие схемы повышаются. 55Блок 2 представляет собой прецизиоииыи измерительный преобразователь с количеством независимых входов, равным г+1 пригг-разрядном коде, Блок 2 7 г-го разряда долженобеспечивать усиление в аг раз большее, чем вгг+1) -ом разряде, где гп-основание выбранной системы счисления. В остальном все блоки 2 одшаковы и могут быть посгроепы полюбой прнемлс:,ой схеме, например, на магнитном модуляторе второй гармоники (сриг.2). 65 1";нфровой следящий вольтметр, содержа щнй измерительный усилитель, блоки суммирова, ия, мпогоустойчивые элементы, устройства управленц 1 многоустойчивыми элементами, блок питания и блок цифровой индикации, о тл и ч и о и, и й с я тем, что, с целью повышения точ;ости и быстродействия, выход каждого многоусой ивого элемента соединен цеподается па соответствующие входы всех блоков 2, где вычитается нз цреобразовашОи велипни входного синала. 11 а отдельные входы блока 2 гг-го разряда подаются также соответствуощпе выходные свпалы блоков 4 всех остальных разрядов па протяжсшш времени с, определяемого временем перехода мцогоустойч вого элеме:та с одного устойчивого состояния па соседнее. Так как разность между входным сигналом цр.бора и ьыход ным сигналом блока 4 и-го разыда в этом слу 1 ае пс превьнст едини 11 ь н-ГО раз 1 э 1 да )+(/ то устройство 3 гг-го разряда импульсы управленц. нс ге ерирует, 11 м;огоустойчивьш эдемеГГ этого разряда продолжает нахо диться на бл;жайшем нижнем относительно зпачеия ВходпоГО снГпа,1 а усточнвоъ состоянии,:то необход 11 о для цсрмальпой работы прибора в целом. Если входной сигнал станет меньше величины, соотвстс. 1 уоцей устойчи вому состояшпо мпогоусо 1 чпвого элемента 4 гг-го разряда, а также в случае перекомпенсации, полярность выходной величины блока 2 и-го разряда измешпся на обратну 1 о, Если при этом абсолютное значение выходно вели чшы блока 2 превысит зпачепнс- С, выбранное равным ед;пшцс псрвого, самого младшего разряда, то устройство 3 гг-го разряда будет генерировать импульсы перевода миогоустойчпвого элемента на соответствующее нижнее устойчивое состояние, Аналогично и-му разряду работаот все остальные разряды. Выходной сигнал блока 4 й-го разряда подается па входы блоков 2 Й-го, (Й - 1)-го,1-го разрядов непрерывно во времшп, а на входы (/г+1) -го (п - 1) -го, г-го разрядов - лишь па протяжении промежутка времени с. Величина (+Ь) "-Го разряда выбирается равной сдпице А-го разряда, а величина / - // - равнойединице парного разряда. Таким образом, благодаря палнчи;о в схеме прибсра устройств управлешгя мпогоустойшвымп элемсцтамн и связей, соединяющих выходы вссх мпогоустойчивых элементов 4 со Входамп вссх олокоВ сух:11 ировапи 51 2, мноГО устойчивые элементы 4 всех разрядов будут точно захватьшаться:а устои швых состояниях, соответствуощпх цифрам числового эквивалсн 1 а входного сигнала. Прн;побом изменен и входного сигнала происходит изменение устойчивых состояшй многоустойчивых элементов соответствующих разрядов, т. е, имеет место следящее преобразование входного сигнала в цифровой код. Предмет изобретения411380 иг ад от витель В. Скоморохоред Л, Богданова орректор А. Дзесова едактор С. Хейф Заказ 1110/7ЦНИИ писно Типография, пр. Сапунова средственно со входами блоков суммирования данного и всех младших разрядов и через Изд1179сударственногопо делам изобМосква, Ж 35,;,лочи - со входами блоков суммированиястарших разрядов. Тираж 678 омитета Совета Министров СС етений и открытий аушская наб., д. 4/5