Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения

(11) 606,207 Союз СоветскихСоциалкстимескихРеспублик ОЛИ ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 21,05,76(21) 2360947/18-21 (с присоединением заявкиКл,3 К 13/ сударственныи намитетоввтв Министров СССРпа делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания тв. 01. Щ. 72) Авторы изобретени. В. Литвих, В,арь н Ю, Х,Туз Киевский ордена Ленинени 50 петня Великой Октяб Заявите(54) ЦИФРОВОЙ МИЛЛИВОЛЬТМЕТРФЕКТИВНОГО КАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕН типликативной погрешности и погрешности от нелинейности (которая также имеет мультипликативный характер) преобразователя переменного напряжения в постоянное.Цель изобретения - повышение точности милливольтметра переменного напряжения путем уменьшения влияния мультипликативной погрешности и погрешности от нелинейности.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого через переключатель соединен со входным зажимом прибора и через тот же переключатель - с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен через ключ со входом запоминающего блока, выход которого подключен к преобразователю постоянного напряжения в переменное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным устройством, введены два интегрирующих усилителя, два компаратора, блоки питания и управления, дополнительные ключи и генератор импульсов, причем выходы интегрирующих усилителей через компараторы подключены к соответствующим входам блока управления, к друИзобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для точного измерения переменных напряжений по уровню эффективных значений.Известен цифровой милливольтметр переменных напряжений, содержащий преобразователь переменных напряжений в постоянные, запоминающий блок, ключи, счетчик и цифровой индикатор 1.При использовании этого прибора мультипликативная погрешность и погрешность от нелинейности либо полностью входят в результирующую погрешность, либо корректируются недостаточно эффективно.Известен цифровой милливольтметр, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения, вход которого через переключатель соединен со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, запоминающий блок, соединенный выходом с преобразователем постоянного напряжения в переменное, а входом через ключ - с преобразователем переменного напряжения в постоянное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным блоком 2 .Недостатком этого милливольтметра является низкая точность при значительной муль Олитехническнй институтой социалистической революции606207 10 15 Формула изобретения згому входу которого подключен генератор импульсов, а к выходу - счетчик импульсов, входы одного интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преобразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим устройством соответственно.На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового милливольтметра эффективного значения переменного напряжения; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.Вход преобразователя 1 переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения через переключатель 2 соединяется со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное 3. Запоминающее устройство 4 соединено выходом с преобразователем 3 постоянного напряжения в переменное, а входом через ключ 5 - с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1. Интегрируюшие усилители 6 и 7 соединены последовательно с компараторами 8 и 9, выходы которых соединены с блоком управления 10. Входы интегрирующего усилителя 6 через ключи 11 и 12 соединены с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, а входы интегрирующего усилителя 7 через ключи 13 и 14 - с выходом преобразователя перемейного напряжения в постоянное 1 и выходом запоминающего устройства 4. Генератор импульсов 15 через блок управления 10 соединен со счетчиком импульсов 16, который, в свою очередь, соединен с цифровым отсчетным устройством 17. Ключ 11 подключен к блоку постоянного напряжения 18.Схема работает следующим образом. Первоначально переключатель 2 находится в положении а, ключ 5 замкнут, ключи 11 - 14 разомкнуты. Через время 1 = с от начала такта измерения (время необходимо для установления переходного процесса на выходе преобразователя переменного напряжения в постоянное 1) ключ 12 замыкается на время То, в течение которого напряжение 11 с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1 интегрируется усилителем 6.По окончании времени То переключатель 2 переводится в положение б, ключи 5 и 12 размыкаются, а ключи 11 и 14 замыкаются. Усилитель 6 начинает интегрировать постоянное напряжение Е, полярность которого противоположна полярности напряжения 11, а усилитель 7 интегрирует напряжение 11 с выхода запоминающего блока 4.В момент, когда напряжение на выходе интегрирующего усилителя 6 становится равным нулю, компаратор 8 через блок управления 10 размыкает ключи 11 и 14, замыкает ключ 13 и разрешает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16. Усилитель интегрирует напряжение 1.1 г с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, пока напряжение на выходе интегрирующего усилителя 7 не 4станет равным нулю. В этот момент компаратор 9 через блок управления 10 прекращает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16 и одновременно приводит все ключи и переключатель в исходное состояние. На цифро. вом отсчетном блоке индицируется результат измерения. Данное техническое решение наиболее целесообразно использовать при построении широкополосных милливольтметров эффективного значения переменного напряжения, так как это позволяет использовать в качестве предвключенного усилителя переменного напряжения усилитель, требования к которому существенно снижены; отпадает необходимость в применении глубокой отрицательной обратной связи для стабилизации коэффициента усиления (тем самым снимается проблема устойчивости - основная трудность при проектировании усилителей с коэффициентом усиления до 1000 и в частотном диапазоне до 100 мГц), Это, в свою очередь, позволяет использовать усилитель, построенный по разомкнутой схеме, настройка и наладка которого нс требует значительных затрат,Кроме того, значительно снижаются требования к линейности самого преобразователя переменного напряжения в постоянное. Вместо линейного преобразователя эффективного значения переменного напряжения со взаимообратными термопреобразователями в предлагаемом приборе можно использовать термопреобразователь с изотермическим режимом работы, который имеет сушественно нелинейную характеристику, но быстродействие которого на порядок выше. Тем самым можно повысить и быстродействие предлагаемого милливольтметра. Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого через переключатель соединен со входным зажимом прибора и через тот же переключатель - с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен через ключ со входом запоминающего блока, выход которого подключен к преобразователю постоянного напряжения в переменное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два интегрирующих усилителя, два компаратора, блоки питания и управления, дополнительные ключи и генератор импульсов, причем выходы интегрирующих усилителей через компараторы подключены к соответствуюшим входам блока управления, к другому входу которого подключен генератор импульсов, а к выходу - счетчик импульсов, входы одноЦНИИП а Министров СССРкрытнйнаб., д. 4/5ул. Проектная, 4 И Государствпо дел113035, Моск илиал ПППенн ого м из ва, Ж Патент комитета Сове ретений и о 35, Раушская г. Ужгород,го интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преооразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим блоком соответственно. Источники информацИи, принятые во внимание при экспертизе: 1 гАвторское свидетельство СССР263737,б 01 К 19/04, 14.06.68,2. Техническое описание цифрового милли- вольтметра переменного напряжения Ф 230,9.73.