Интегрирующий цифровой вольтметр

О П И С А Н И Е 5 ВОЗ 6ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикприсоединением заявкиГосударственный ломите 23) Приоритет строе СССР зобретенийрытнй овета Минпо делами отк 53) убли ковано 15.02.77 летень81.325(08 Дата опубликования описания 28.03,(72) Авторы изобретения) ИЯТЕГРИРУ 1 ОЩ ИФРОВОЙ ВОЛЪТМЕ я к области радиоизмепри Т,Т, апряжение навыходные имг - диаграмсчетчика, д - пй интервалу Устроиство относитсрительной техники.Известным и широко распространенным методом подавления помех является использование оптимальных фильтров, т. е. применение для измерения постоянного напряжения интегрирующих ПНК 1.Для увеличения коэффициента подавления помех время интегрирования берется равным или кратным периоду сетевой помехи Т, при этом коэффициент подавления последовательной помехи К - со. Однако любые отклонения частоты сети от номинальной резко снижает Кесли середина времени интегрирования Т, не совпадает во времени с моментом пересечения сетевой помехой нулевого уровня.Известен интегрирующий цифровой вольтметр, содержащий интегрирующий преобразователь напряжения в код, соединенный с одним выходом блока управления, детектор нуля входной помехи, через который входная клемма устройспва подключена к одному входу блока управления и первому входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход подключен к входам реверсивного счетчика с устройством опознавания нуля на выходе 2.Недостатком известного устройства является использование преобразователя код-напряжение для изменения крутизны характеристики интегрирующего ПНК для исключения зависимости точности преобразователя от изменения периода помехи.Этот аналоговый узел вносит в преобразо 5 ванне дополнительную погрешность.С целью ловышения точности устройства впредлагаемый интегрирующий цифровойвольтметр введен цифровой компаратор, входкоторого соединен с выходом реверсивногоО счетчика, а выход подключен к второму входублока управления, третий вход вентиля подключен к выходу устройства опознавания нуля реверсивного счетчика.На фиг. 1 представлена блок-схема предла 5 гаемого устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства,Вольтметр содержит интегрирующий преобразователь 1 напряжения в код, детектор 2нуля входной помехи, блок 3 управления, реО версивный счетчик 4, вентиль 5, генератор бопорной частоты, устройство 7 опознаваниянуля реверсивного счетчика 4, цифровой компаратор 8.На временных диаграммаха - импульсы запуска, б - нложенной входной, помехи, в -пульсы детектора нуля помехи,ма состояния реверсивногостроб-импульс, соответствующО времени интегрирования.10 15 20 Следовательно,/Тпюдв сдвм : 1 юФТ = 25 30 35 Устройство работает следующим образом.Для заданного минимально возмо:кного периода сетевой помехи Тмопределяется временной сдвиг момента начала формирования интервала времеци интегрирования относительно момента перехода входной помехи через нуль. Этот временной сдвиг соответствует совмещению середины интервала времени интегрирования с моментом перехода входной помехи с минимальным периодом через нуль. Цифровой эквивалент этого сдвигаюдюмин ю 2где Т - интервал времени интегрирования,1 ю - частота опорного генератора преобразователя напряжения в код.Любой другой частоты помехи будет, всегда одного знака.Для вьгполнения Кп оо во всем задаином диапазоне изменения частоты сети при надо определить Жд, а формирование времени интегрирования, преобразователя напряжения в код начать после перехода напряжения входной помехи через нуль спустя времяУю Для реализации этого требования напряжение помехи Уп (переменная составляющая) со входа преобразователя 1 напряжения в код поступает на детектор 2, который вырабатывает импульсы в момент пересечения напряжением помехи нулевого уровня. Эти импульсы поступают на блок 3 управления, последний выдает импульс для установки в реверсивном счетчике 4 числа Усоответствуюшего половине минимального периода помехи. Одновременно тот же импульс с детектора 2 нуля входной помехи переключает вентиль 5, который соединяет выход генератора б со входом суммирования, либо со входом вычитания реверсивного счетчика 4.Импульсы опорной частоты ю начинают поступать на вычитающий вход счетчика 4. В мо- мент Т = - Тм=счетчик будет иметь нуЛлевое состояние. Устройство 7 опознавания нуля реверсивного счетчика, подключенное к его выходу, выдает в указанный момент импульс, который переключает вентиль 5 в противоположное состояние.Теперь импульсы частоты поступают на суммируюгций вход счетчика 4, который суммирует импульсы до момента следующего срабатывания детектора 2 нуля входной помехи,40 45 50 гг 60 65 при этом к этому времени в реверсивном счетчике 4 суммпруется число импульсов Лд . Если в течение рассмотренного интервала времени 1 = Тюуг не было импульса запуска начала измерения входного напряжения, то в счетчике 4 по сигналу с блока управления 3 вновь устанавливается число Лмм, и цикл повторяется.Таким образом, в цифровом вольтметре пот - т, стоянно измеряется разность " мюю , соот 2ветствующая помехе непосредственно действующей на входе преобразователя напряжения в код.Если же во время описанного цикла поступает импульс запуска прибора (внутренний или внешний), то с момента срабатывания детектора 2 нуля входной помехи начинает формироваться время задержки Тююд начала формирования Т. Импульс с детектора 2 нуля входной помехи опять переключает вентиль 5, и импульсы частоты ю вновь поступают на входы вычитания реверсивного счетчика 4.Через время срабатывает устройство опознавания нуля реверсивного счетчика 7, вентиль 5 переключается, а счетчик становится в режим суммирования. Как только число импульсов, суммируемое в счетчике 4, достигает величины Мюдю, которое записано в цифровом компараторе 8, последний выдает сигнал на блок 3 управления для запуска схемы формирования интервала времени интегрирования,Формула изобретения Интегрирующий цифровой вольтметр, содержащий интегрирующий преобразователь напряжения в код, соединенный с одним выходом блока управления, детектор нуля входной помехи, через который входная клемма устройства подключена к одному входу блока управления и первому входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход подключен ко входам реверсивного счетчика с устройством опознавания нуля на выходе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен цифровой компаратор. вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен ко второму входу блока управления, третий вход вентиля подключен к выходу устройства опознавания нуля реверсивногп счетчика.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, В. Д, Махнанов и др. Устройства частотного и время - импульсного преобразования, М., Энергия, 1970 (аналог),2. Цифровые электроизмерительные приборы под ред. Шляндина В. М., 1972, с. 89 - 90, рис. 2 - 41 (прототип),пова акто орректор Н. ПодписноеССР ипография, пр. Сапунова, 2 Ъ1 Заказ 434/7 Изд.204ЦНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретешш113035, Москва, Ж, Рауш Тираж 1054Совета Минпсоткрытийкая наб., д. 4,