Цифровой вольтметр действующих значений сигналов

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 11723772(51)М. Кл. Н 03 К 13/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ДЕЙСТВУЮ 1 ЦИХ ЗНАЧЕНИЙ СИГНАЛОВ.Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам дляизмерения параметров сигналов звукового и инфразвукового диапазонов.Известны цифровые вольтметры,представляющие собой комбинацию детектора действующих значений с цифровым вольтметром, постоянного тока,работающие по принципу сравнениятепловых эффектов постоянного и измеряемого напряжений 1),Из-за,отсутствия возможностиварьирования величины постояннойвремени усреднения использование этихцифровых вольтметров в инфразвуковом 15диапазоне невозможно.Известно также устройство дляизмерения действующих значений,содержащее аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика-делителя частоты импульсови сумматор 2,Устройство имеет невысокую точность измерения, вследствие ограниченной частоты измерений.Целью изобретения является повышение точности измерения.Достигается это тем, что цифровойвольтметр действующих значений сигна лов,включающий преобразователь аналогкод, генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчикаделителя частоты импульсов, и первый сумматор, дополнительно содержитдва логических элемента и второйсумматор, причем, входы первогосумматора соединены с выходамипервого логического элемента, входывторого сумматора соединены с выходами второго логического элемента,первые группы информационных входов первого и второго логическихэлементов соединены с выходами раз".рядов преобразователя аналог-код,вторые группы информационных входовпервого и второго логических элементов соединены с выходами старшихразрядов второго сумматора, выходызнакового разряда первого сумматораи генератора импульсов соединеныс первыми. двумя управляющими входами первого и второго логических элементов, а выход счетчика-делителячастоты импульсов соединен с входомуправления преобразователя аналогкод и третьими управляющими входамипервого и второго логических элементов; выходы старших разрядоввторого сумматора соединены с второй группой информационных входовпервого логического элемента черездополнительно введенный переключа"тель.На чертеже изображена функциональная электрическая схема преобразователя.Источник входного аналогового сигнала х(1) соединен с преобразователем аналог-код 1, выходы которого соединены с первой группой информационных входов логического элемента 2 и первой группой информационных входов логического элемента 3. Выходы логических элементов 2 и 3 соединены соответственно с сумматорами 4 и 5. Вторые группы информационных входов первого и второго логических элементов соединены соответственно через переключатель б и непосредственно с инверсными выходами старших разрядов сумматора5. Выход знакового разряда сумматора4 соединен с первыми управляющимивходами логических элементов 2 и 3.Генератор тактовых импульсов 7 соединен со счетчиком-делителем частоты8 и вторыми управляющими входами элементов 2 и 3. Выход переполнения счетчика-делителя 8 соединен с управляющим входом преобразователя аналог-код 1 и третьими управляющими входами элементов 2 и 3.Входной сигнал через равные промежутки времени по сигналам переполнения счетчика 8 преобразуется в блоке 1 в цифровой код, который остается на выходе этого блока до следующего преобразования. За время между очередными преобразованиями производится цикл обработки очередного результата преобразования, который начинается в такте переполнения счетчика 8 с посылки через элемент 2 в сумматор 4 модуля очередного результата преобразования. При наличии в сумматоре 4 неотрицательного числа при появлении очередного тактового импульса от генератора 7 обратный код старших разрядов сумматора 4 через элемент 2 добавляется к содержанию сумматора 4, а на вход сумматора 5 через элемент 3 передается в качестве очередного приращения код модуля входногосигнала.этот процесс продолжается до тех пор, пока при очередном добавлении в сумматоре 4 не образуется отрицательное число, либо до переполнения счетчика 8. При появлении в сумматоре 4 отрицательного .числа передача приращений в него и сумматор 5 блокируется элементами 2 и 3. При переполнении счетчика 8 вырабатывается командный сигнал очередногоаналого-цифрового преобразования, производится посылка модуля результата преобразования в сумматор 4 (с его предварительной очисткой) и добавление обратного кода старших разрядов сумматора 5 к его младшим разрядам, что обеспечивает экспоненциальное усреднение приращений,поступающих на сумматор 5 в очередных циклах. В сумматоре 5 при этом образуется текущее действующее значение входного сигнала. формула изобретения1, Цифровой вольтметр действующихзначений сигналов, включающий преоб 15 разователь аналог-код, генераторимпульсов, выход которого соединенсо входом счатчика-делителя частотыимпульсов, и первый сумматор, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью20 повышения точности измерения, ондополнительно содержит два логическихэлемента и,второй сумматор, причем,входы первого сумматора соединеныс выходами первого логического эле 25 мента, входы второго сумматора соединены с выходами второго логического элемента, первые группы информационных входов первого и второго логических элементов соединены с выходами разрядов преобразователя аналог-код, вторые группы информационных входов первого и второго логических элементов соединены с выходами старших разрядов второго сумматора, выходы знакового разряда первогосумматора и генератора импульсовсоединены с первыми двумя управляющими входами первого и второго логических элементов, а выход счетчикаделителя частоты импульсов соединен40 с входом управления -преобразователяаналог-код и третьими управляющимивходами первого и второго логических элементов,2. Вольтметр по п.1, о т л и45 ч а ю щ и й с я тем, что,с цельюповышения точности измерения сигналов близких по пикфактору к синусоидальным, выходы старших разрядоввторого сумматора соединены совторой группой инФормационных входовпервого логического элемента черездополнительно введенный переключатель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе55 1, Справочник по радиоизмерительным приборам, Йод редакцией Насонова В.С., Советское радио,1976, с.13.2. Смеляков В.В., Цифровая изме 60 рительяая аппаратура инфранизкихчастот, М., Энергияф", 1975,с.74 (прототип).723772 Составитель Ю. Техред М.Петко ановКор ор М,Шаро Редактор Е,Гончар Закаэ 45 лиал ППП Патент, г, Ужгород, Ул, Проектная, 4 Тираж НИИПИ Государст по делам иэоб 035, Москва, Ж 5 П нного комитеттений и открыРаушская на дписное СССРий д. 4/5