Цфировой вольтметр переменного тока

Союз Советских Социалистических РеслублииОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ601620(45) Дата опубликования описания 29.05.78 Государственный комите Совета Министров СССР 53) УДК 681.325оо долам извороте и открытий Г. Струнин и Ю, М ук, Е. И. Подгорный, А ордена Ленина полит ни 50-летия Великой социалистической реехнический институ Октябрьской волюции(54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО Т электроизмерииспользовано т ющего значения(72) Авторыизобретения М. И, Глухимч (71) Заявитель Киевскийим Изобретение относится ктельной технике, может бытьдля точного измерения действунапряжения переменного тока,Известен цифровой вольтметр переменного тока, содержащий источник образцового напряжения,:масштабный преобразователь с пе. ременным коэффициентом передачи, компаратор и блок сравнения 11,Однако при обеспечении высокой точности измерения требования широкого,динамического диапазона и перегрузочной способности данного вольтметра практически невыполнимы,Наиболее близок к предлагаемому цифровой вольтметр переменного тока, входной зажим которого через, входной сумматор и широкополосный усилитель с регулируемым звеном обратной связи подключен,ко входному преоб разователю действующих значений, выход котарото через выходной сумматор соединен с выходом опорного преобразователя действующих значений, вход,которого через переключатель подключен,к источнику опорного тока з 25 первый такт измерения непосредственно, а во второй такт - через делитель тока. Выходной сумматор через нуль-орган соединен с одним из входов регулируемого звена, выход которого через преобразователь напряжения в часто- ф ту и реверсивныи счетчик соединен с индикасрным блоком 2.В этом цифровом вольтметре не снимается проблема устойчивости широкополосного усилителя с регулируемой петлей обратной связи, вольтметр имеет низкое быстродействие. Кроме того, частотная погрешность, имеющая мультипликативный характер, полностью вхо дит в результат измерения.Цель изобретения - повышение быстродейсизия и точности измерения цифрового вольтметра переменного тока.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр, содержащий выходной сумматор, цифровое отсчетное устройство и последовательно соедннечные входной сумматор, первый вход,которого соединен с шиной входного сигнала, широкополосный усилитель, преобразователь действующих значений, преобразователь напряжения в частоту, введены источник модулированного белого шума, избирательный блок, масштабный преобразователь, временной селектор и релейный нуль-орган, причем выход источника модулированного белого шума подключен ко второму входу входного сумматора и к первому входу выходного сумматора, второй вход которого через масштабный преобразователь и избирательный блок подключен к выходу преобразователя действующих значений, выход выходного оум 601620матора через релейный нуль-орган подключен к управляющигм входам масштабного преобра.зователя и временного селектора, входкоторого подключен,к выходу преобразователя напряжение - частота, а выход - к цифрово му отсчетному блоку.На чертеже представлена блок-схема, вольтметра.Цифровой вольтметр переменного тока содержит входной сумматор 1, ко второму вхо ду которого подключен источник модулированного белого шума 2, а выход сумматора через широкополосный усилитель 3 и преобразо 1 ватель действующих значений 4 соединен со входом преобразователя напряжения в частоту 5 15 и входом избирательного блока б. Выход последнего подключен к выходному суиматору 7 через управляемый масштабный преобразователь 8. На второй вход выходного сумматора 7 подается сигнал от источника модулированного белого шума 2.Выход выхо 1 днопо сумматора 7 через релейный нуль-орган 9, состоящий из усилителя 10 и триггера Шмидта 11, подключен к управляющим входам временного селектора 12 и мас штабного преобразователя 8. Вход селектора 12 подключен к выходу ,преобразователя напряжения в частоту 5, а выход - к цифровому отсчетному олоку ИИзвестно, что белый шум, модулированный З 0 меандром, не изменяет своих статистических свойств. Если подавать на одинак из входов сумматора 1 модулированный белый шум, по уровню не превышающий собственных шумов широкополосного усилителя 3, а .на другой вход - измеряемый сигнал, то очевидно, что белый шум не будет влиять,на работу;измерителыного тракта (усилитель 3, преобразовагель действующих значений 4, преобразователь напряжения в частоту 5, временной селектор 40 12 и цифровой отсчетный блок 13). В то же время на выходе преобразователя действующих значений 4 с помощью избирательного блока б можно,выделить гармонические сигналы с частотами, кратными частоте модули романного меандра, Таким образом, на выходе преобразователя 4 получается постоянное напряжение, пропорциональное эффективному значению измеряемого переменного тока, а на выходе избирателыного блока б - тестовый 50 сигнаал, несущий информацию о мультилликативной погрешности тракта измерения.Произведя далынейшее преобразование измеряемой величины в частоту, получаем на зыходе временного селектора 12 число импуль сов, индицируемое отсчетным блоком 13. Избирательный блок б, подключенный к выходу преобразователя действующих значений 4, выделяет тестовый сигнал источника модулированного белого шума и с помощью управляемо го масштабного преобразователя 8 приводит его к масштабу входной тестовой величины,При неравенстве входных напряжений выходного сумматора 7 на его выходе появляется разностный сивнал, который поступает на 65 вход релейного нуль-органа 9, состоящего из усилителя 10 и триггера Шлидта 11. Триггер устанавливается в положение, соответствующее знаку неравенства, и подключенный к его выходу управляемый временный селектор 12 либо увеличивает, либо уменьшает длительность записи,результирующих импульсов в цифровой отсчетный блок И. При этом на управляющем входе управляемого масштабного преобразователя 8 устанавливается такое напряиение нуль-органа 9, прои котором меняется знак его входного напряжения, и триггер 11 огроклдывается в противоположное состояние. Таким образом, напряжение на управляющем входе временного селектора 12 нзменяется с некоторой собственной частотой, причем амплитуда колебаний такова, что изменение выходного напряжения управляемого масштабного преобразователя 8 равно разрешающей спо собности нуль-органа 9. В результате этого происходит непрерывная коррекция тракта измерения,Применение модулированного белого шума в качестве тестового сигнала выгодно отличает данный цифровой вольтметр переменного тока от известных, так как снимается проблама устойчивости широкополосного усилителя, позышается быстродействие благодаря тому, что одновременно с измерением производится непрерывная коррекция измерительного тракта, повышается точность, так как корректируется не только аддитивная,но и мультипликативная составляющая погрешности,Ф о р м ул а;из о бр ет е ни яЦифровой вольтметр переменного тока, содержащий выходной сумматор, цифровой отсчетный блок и последовательно соединенные входной сумматор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, широкополосный,усилитель, преобразователь действующих значений, преобразователь напряжения в частоту, о тл н ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены источник модулированното белого шума, избирательный блок, масштабный преооразователь,временной селектор и релейный нуль-ортан, причем выход источника модулированното белого шума подключен ко второму входу входного сумматора и к первому входу, выходного сумм атор а, второй вход которого через масштабный преобразователь и избирательный блок подключен к выходу преобразователя действующих значеиий, выход выходного сумматора через релейный нуль-орган к управляющим входам масштабного преобразователя и временного селектора, вход которото подключен к выходу преобразователя напряжение - частота, а выход - к цифровому отсчетному блоку.Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе:601620 Составитель В. СтароверцевТехред А. Камышникова Корректор В. Гутман Редактор Б. Федотов Подписное Заказ 175/344 Изд,138 Тираж 1122 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5