Цифровой вольтметр переменного напряжения

иц 473954 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских РеспубликГасударственный комитет Совета Министров СССР аа делам мзааретений и аткрытий(72) Авторы изобретения Ю. Н. Туз, В. И, Губарь и В. И. Синица Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ пере 1Изобретение относится к области электроизмерительной техники.Известны цифровые вольтметры переменного напряжения, содержащие последователыно соединенный широкополосный усилитель с регулируемым звеном обратной связии входной преобразователь эффективных значений, а также сумматор, опорный преобразователь эффективных значений, опорный источник напряжения, переключатель, нуль-орган и индикатор,Предложенный цифровой вольтметр переменного напряжения отличается от известныхтем, что он снабжвн послвдователыно соединенными делительным устройством, реверсивным счетчиком и преобразователем сопротивления в частоту, подключенным к выходу регулируемого звена обратной связи, причемисточники опорного напряжения через лереключатель соединены с опорным преобразователем эффективных значений, выход которого через сумматор и нуль - орган подключенк регулируемому звену обратной связи широкополосного усилителя,Такие отличительные особенности позволяют повысить точность и расширить частотный диапазон вольтметра.Схема предложенного цифрового вольтметра изображена на чертеже.Входной зажим вольтметра через 2ключатель 1 (клемму а), сумматор 2 и широкополосный усилитель 3 с звеном обратной связи 4 подключен к входному преобразователю эффективных значений 5, выход которо го через сумматор б соединен с выходомопорного преобразователя эффективных значений 7, вход которого через переключатель 8 (клегнму а) подключен к источнику опорного напряжения Уо, в первый и третий1 о такты измерения и через переключатель 8(клемму б) - к источнику опорного напряжения У,2 во второй и четвертый такты измерения,Выход сумматора б через нуль-орган 9 15 соединен с одним из входов регулируемогозвена обратной связи 4, выход которого через преобразователь сопротивления в частоту 10, реверсивный счетчик 11 и делительное устройство 12 соединен с отсчетным 20 устройством 13.Работа цифрового вольтметра происходитследующим образом.Измеряемое напряжение У,. через переключатель 1 (клемму а), сумматор 2, в пер 25 вый такт измерения, усиливается широкополосным усилителем 3 и затем преобразуется в э,д.с. Е, входным преобразователем эффективных значений 5. Э. д, с, Е, сравнивается с э. д.с. Е 2 на выходе опорного преобразователя эффективных значений, подключенного в3первый такт измерения к источнику опорного сигнала Уо 1 через переключатель 8 (клемму а),Разностное напряжение усиливается нуль- органом 9, который регулируя звено обратной связи 4, уменьшает разностяое значение Е, - Е, до,малой величины. Далее установившееся значение резистора регулируемого звена обратной связи 4 преобразуется в последовательность импульсов и запоминается в реверсивном счетчике 11, работающем в режиме суммирования.Во второй такт измерения вход преобразователя эффективных значений 7 соединяется с источником опорного напряжения УО 2 через клемму б переключателя 8, Это приводит к тому, что нуль-орган 9 регулирует звено обратной связи 4, так, чтобы изменить прежнее значение Е 1 и уравнять его с новым значением напряжения на выходе преобразователя эффективных значений 7. Новое установившееся значение резисторов звена обратной связки преобразуется в последовательность импульсов преобразователем сопротивления в частоту 10 и вычитается в реверсивном счетчике из ранее запомненного значения количества импульсов. Полученный остаток заносится в делительное устройство 12.В третий и четвертый такты процесс измерения повторяется с той лишь разницей, что на вход преобразователя эффективных значений 5 через широкополосный усилитель 3 с регулируемым звеном обратной связи 4, сумматор 2 и клемму б переключателя 1 подсоединен источник опорного напряжения УО 1. Остаток, полученный в реверсивном счетчике 11 в течение третьего и четвертого тактов, заносится в делительное устройство 12, а результат деления первого запомненного остагка на второй индицируется отсчетным усгройством 13,В первый такт измерения, учитывая квадрагичность преобразователей эффективных значений 5 и 7 и полагая, что усиление нульоргана 9 достаточно велико, можно записать112 12Кт, =Кт, 11 (1)(1+1 ф,)эгде Р 1 - коэффициент преобразования цепиобратной связи 4; К; К - коэффициенты преобразования квадратичных детекторов 5 и 7,откуда1 11 х . Кт.+-(2)Кт-,Во второй такт измерения новое значениекоэффициента преобразования обратной це т 2 1 х(3) На реверсивном счетчике 11 происходитвычитание двух значений Р 1 и Р 2, а их раз ность заносится в делительное устройство 12,Уоз Оо1 Ч 1 = ф 1 - Р 2 = 7 х ц ц (4)т,Разность, полученную на реверсивном счетчике в течение третьего и четвертого тактов, можно найти из выражения (4), подставив ВМЕСТО Ух 01 ио 2 - и. / К,У02 К.т-,(5) Результат деления двух разностей в де лительном устройстве 12 индицируется отсчетным устройством 13, т. е. ф 1 х6Л ото - у у2 о30Из выражения (6) следует, что в резуль.тате измерения не входят коэффициенты преобраэования блоков 3, 5 и 7, вследствие чего повышается точность вольтметра и значи тельно расширяется его частотный диапазон. Предмет изобретения 40 Цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий последовательно соединенный широкополосный усилитель с регулируемым звеном обратной связи и входной преобразователь эффективных значений, а также сум матор, опорный преобразователь эффективныхзначений, опорный источник напряжения, переключатель, нуль-орган и индикатор, отличаю.щийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, он снаб;0 жен последовательно соединенными делительным устройством, реверсивным счетчиком и преобразователем сопротивления в частоту, подключенным к выходу регулируемого звена обратной связи, причем источники опор ного напряжения через переключатель соединены с опорным преобразователем эффективных значений, выход которого через сумматор и нуль-орган подключен к регулируемому звену обратной связи широкополосного 60 усилителя. 473954пи Р 2 можно найти из уравнения (2), подставив вместо 1 о 1 Уо 2 т, е,исное ов С аказ 5501цниипи Изд.1499сударственного комитетпо делам изобретений и1 осква, Ж, Раушская Тираж 902Совета Минноткрытийяаб., д. 4/5 МОТ, Загорский ие