Цифровой вольтметр

О П И С А Н И Е412562 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Зависимое от авт. дстсльства -1 (21) 1715842/18-10(22 51) М. Кл. 6 01 г 19/2 лено с присоединением заявк асударствеииый камитеСавета 1 йииистрав СССРпа делам изабретеиийи аткрытий(088.8) Дата опубликования опи ия(72) Автор ,изобретения ль Заявител ОВОЙ ВОЛЪТМ 4) Тот с/,. ЯИзвестные цифровые вольтметры, содержащие,интегрирующий усилитель, схему формирования интервала времени, ключевую схему, источники измеряемого и эталонного напряжений, счетчик и генератор, характеризуются не. достаточной точностью и сложностью конструкции.Предлагаемый вольтметр в отличие от известного снабжен сумматором, преобразователем код - напряжение и вспомогательным 10 счетчиком, включенными таким образом, что выход схемы формирования измерительного интервала времени подклочен к входному селектору, вспомогательного счетчика, выход,которого через преобразователь код в нап жение соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу ключевой схемы, а выход - ко входу интегрирующего усилителя.На чертеже, изображена блок-схема цифро вого вольтметра.Измеряемое напряжение У, при помощи входного делителя 1 напряжения и масштабного усилителя 2 приводится к унифицированной величине, необходимой для работы интегратора 3. На входы преобразователя 4 код - напряжение подан запрет, и на выходе преобразователя присутствует нулевое напряжение. Через ключевую схему б и сумматор 6 приведенное постоянное измеряемое напряже- З 0 нпе //., поступает на вход интегратора 3 в те чение измерительного интервала Т, равного или кратного периоду помехи /, . При этом напряжение на выходе интеора достигает величины т - постоянная времени тегратора;т - коэффициент передачи сумматора, После этого со входа преобразователя код-напряжение снимается запрет, схема 7 определения полярности определяет полярность измеряемого напряжения, и от источника 8 эталонного напряжения через переключающуюся ключевую схему на вход сумматора подается эталонное напряжение Ьс полярностью, обратной полярности измеряемого напряжения. Эталонное напряжение складывается с корректирующим /,р снимаемым с выхода преобразователя, при помощи сумматора, с выхода которого суммарное опорное напряжение с/0 П подается на вход интегратора, Происходит разряд интегратора до нулевого уровня; момент окончания разряда определяется при помощи компаратора 9. Послесрабатывания компаратора ключевая схемаотключает от входа интегратора опорное налряжение, и процесс разряда прекращается,Время разрядаТ,Траз - Т =: УУоиСигнал с выхода компаратора с длительностью, равной времени разряда интегратора, и импульсы с генератора 10 заполнения поступают на схему совпадения 11, с выхода которой на вход счетчика 12, выход которого подключен к интегратору 13, поступает количество импульсов, пропорциональное измеряемой величинеТиузапЛГхузап Тх = уУхоиУои 1-Ух - Уооп Кгдеакоп: Тизаи КОЛИЧЕСТВО ИМПУЛЬСОВ ВОпорном пакете, пропорциональное измерительному интервалу,оп- ,коэффициент преобразования.Необходимо обеспечить условие й-сопМ независимо от дрейфа периода помехи.В описываемом приборе данное требование обеспечивается следующим образом.Выбирается вспомогательный счетчик 14 с минимальным объемом аа) акоп.поп (1 + т иах) а акоп. поп (1 т паа)- еп 1аздесь:Мои,- количество импульсов в опорномпакете, соответствующем номинальному значению периода помехи;- максимальный дрейф периода помехи;еп 1 - целая часть числа.На вход вспомогательного счетчика 14 подается опорный, пакет импульсов, вырабатываемый формирователем опорного пакета 15 при заполнении измерительного интервала частотой заи генератора заполнения. Переполнение счетчика произойдет в раз.О=еп 1 т оп а что соответствует поступлению на вход счетчика некоторого начального количества имоПульсов Лоиоэталонное напряжение выбрано из условияИз условия К л сопз 1 следует Уоп = Уэт +Уэт -- К Лои -- К (фон +акоп) =- К, У+ К. (Мп - М),Ь У= К Ь У,. - К,т, (Ж, - ф,.), 10 гдеоЬУ = Уоп - Мои - число, записанное во вспомогательном счетчике послеокончания заряда,Ь У - дополнительное напряжение,которое должно быть эквивалентно прибавлению к Удля выполнения условияК= - сопз 1.Й, - коэффициент преобразованияпреобразователя коднапряжение,т, - соотношение суммируюшихэлементов сумматора (резисторов).Погрешность преобразования бр, обусловленная цифроаналоговым преобразованием, взависимости от дрейфа Ти равна: 15 Зо Ьпр - 2 Тп (от+ ох,); 60 Предмет изобретения Цифровой вольтметр, содержащий интегрирующий усилитель, схемуформирования интервала времени, ключевую схему, источники где:8 и, и 3 - относительные погрешности сумматора и преобразователя код-напряжение.35 Так как 6 т обычно порядка 0,01, то допустимая суммарная погрешность преобразователя и сумматора может на полтора - два порядка превышать основную погрешность вольтметра. Очевидно, что реализация подоб ных,преобразователя и сумматора не представляет трудностей.Переменное напряжение в описываемомвольтметре может измеряться путем его промежуточного,преобразования на детекторе 45 среднего значения в постоянное напряжение.Таким образом, данный вольтметр обеспечивает при максимальном подавлении помехи и небольших аппаратурных затратах независимость, показаний от дрейфа периода помехи.,При этом суммарная погрешность в основном определяется погрешность в основном определяется погрешностью измерительного канала.Дополнительным преимуществом устройства является то, что медленный дрейф частоты азии ГЕНЕРатОРа ЗаПОЛНЕНИЯ ВЫбИРаЕтСЯ КОР- рекцией в эталонном канале и обязательной является только кратковременная стабиль- НОСТЬ заи (В ТЕЧЕНИЕ ОДНОГО ЦИКЛа ИЗМЕРЕНИЯ),412562 оставитель Т. СердобольскТехред 3, Тараненко Пинчук Аук дакт оррек Изд.415Государственного комит по делам изобретен Москва, Ж-З 5, Раушс аз 1199/188ЦНИИП Тираж 678 овета Министро открытий аб., д. 4/5 Подписи тайан ип. Харьк. фил. пред. Патент измеряемого и эталонного напряжений, счетчик индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, он снабжен сумматором, преобразователем код - напряжение и вспомогательным счетчиком, включенными таким образом, что выход схемы формирования измерительного интервала времени подключен к входному селектору вспомогательного счетчика, выход которого через преобразователь код - напряжение соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу ключевой схемы, а выход - ко входу интегрирующего усилителя.