Вольтметр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет И 11 М. Кп. 6 01 В 19/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 15.06. 82: чеТомский институт автоматизированных исуем упрчавленияи радиоэлектроники и Московский ордена Леяинак-.: /энергетический институт(54) ВОЛЬТМЕТР Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при контроле напряжений,. изменяющихся в широком диапазоне частот.Известен вольтметр с переносом контролируемых параметров высокочастотных сигналов на низкую промежуточную частоту, содержащий последовательно включенные входной блок, преобразователь низкой частоты, детектор, фильтр, индикатбр 11.Недостатки известного устройства - значительная инерционность контроля, низкая точность и узкий частотный диапазон контролируемого напряжения.Наиболее близким к предлагаемому, .является вольтметр с двумя ступенями преобразования частоты, содержащий, в частности, последовательно включенные входной блок, первый смеситель, первый фильтр низких частот, второй смеситель, второй фильтр низких частот и индикатор, формирователи стробирующих сигналов, выходы которых соединены с управляющими входами смесителей, частотные генераторы, выходы которых подключены к входам Формирователей стробирующих сигналов 2 . Недостаток укаэанного устройства - ограниченный частотный диапазонконтролируемого напряжения. Кроме того, эксплуатация известного вольтметра сопряжена с необходимостьюпериодической настройки прибора нарабочую частоту и ручной компенсации частотной нестабильности входного сигнала, что отрицательно сказывается на общем времени измерения,Целью изобретения является расширение частотного диапазона контролируемого напряжения при полнойавтоматизации измерительного процесса в подобном устройстве и сохранении высокой точности измерения.Поставленная цель достигаетсятем, что в вольтметр, содержащийпоследовательно включенные входнойблок, первый смеситель, первыйфильтр низких частот, второй смеситель, второй Фильтр низких частоти индикатор, первый и второй Формирователи стробируюцих сигналов, 25 выходы которых соединены с управляющими входами одноименных смесителей, частотный генератор, введеныдва формирователя импульсов, дваусилителя-ограничителя, Фаэовраща тель, логический элемент ЗАПРЕТ иделитель частоты, причем вход первого формирователя импульсов подключен к выходу частотного генератора, а выход - к управляющему вхсдду логического элемента ЗАПРЕТ, сигнальный вход которого соединен с выходом второго Формирователя импульсов, а выход - с входом делителя частоты вход второго формирователя импульсов через первый усилитель-ограничитель подключен к выходу входно.=.10 го блока, выход делителя частоты соединен с входом первого формирователя стробируюцих сигналов, вход фазовращателя подключен к выходу первого фильтра низких частот, а выход через второй усилитель-ограничитель - к входу второго Формирователя стробирующих сигналов.Иа чертеже представлена функциона.льная схема предлагаемого вольтметра.Вольтметр содержит входной блок 1, смеситель 2, фильтр 3 низких частот, смеситель 4, фильтр 5 низкиж частот, индикатор б, частотный генератор 7, формирователь 8 импульсов, логический 25 элемент 9 ЗАПРЕТ, формирователь 10 импульсов, усилитель-ограничитель 11, делитель 12 частоты, формирователь 13 стробирующих сигналов, фазовращатель 14, усилитель ограничитель 15, формирователь 16 стро" бируюцих сигналов.Работа устройства происходит следующим образом.Контролируемое напряжение с частотой ЙВх через входной блок 1 по 31 ступает на первую ступень преобразования в смеситель 2. Одновременно контролируемое напряжение усиливается и ограничивается по амплитуде вусилителе-ограничителе 11. Выходные 40 сигналы усилителя-ограничителя 11 подвергаются формированию в Формирователе 10 импульсов и направляются . на сигнальный вход логического элемента 9 ЗАПРЕТ. Формирователь 8 им пульсов выдает запрецающие импульсы на управляющий вход логического элемента 9 ЗАПРЕТ, которые следуют с частотой Х генератора 7. При этом каждый из ймпульсов Формирователя 5 О8 блокирует прохождение одного импульса с выхода формирователя 10. При осуществлении блокировки на выход логи.;еского элемента 9 ЗАПРЕТ не проходит ближайший или совпадаюций по времени с блокирующим импульс из общей последовательности, вырабатываемойфформирователем 10 импульсов.Если формирователь 8 импульсоввыведен из действия, то на выходеделителя 12 частоты частота следованиа импульсов йд имеет величинудел = Вх /1 фгде М - коэффициент деления частотыв делителе 12. 6 Если же формирователь 8 импульсов введен в работу, то частота импульсов на выходе делителя 12 соответствуетдел = вх/" г/фт.е. оказывается смещенной на величину й /Х,После Формирования стробирующихсигналов формирователем 13 на выходе смесителя 2 выделяется сигнал промежуточной частоты Гсов, причемй = Г -(- --- ) фБ= Гйх йгом Ю ю н гСтабильность промежуточной частоты определяется, таким образом,стабильностью частоты генератора 7и надобность в настройке на рабочуючастоту входного сигнала отпадает,Не требуется также, контролировать впроцессе измерения и точность настройки. Полная автоматизация процессанастройки на рабочую частоту существенно снижает общее время измерения,Вторая ступень преобразования препредназначена для преобразованияуровня сигнала промежуточной частоты,который соответствует уровню входного сигнала, в постоянное напряжение.Для этого выходной сигнал фильтра 3низкой частоты смещается по фазе наГФазовращателем 14 н ограничивает 2ся по амплитуде усилителем-ограничи. телем 15, После формирования строби,рующих сигналов Форьщрователем 16 всмесителе 4 происходит стробированиевыходного напряжения фильтра 3 низкой частоты в моменты появления максимальных мгновенных значений данного напряжения, Вследствие этого на выходе фильтра низкой частоты 5 выделяется постоянное напряжение, равное амплитуде переменного напряжения на входе смесителя 4. Это напряжение отображается индикатором б.Предлагаемое устройство раааиряет частотный диапазон контролируе= мого напряжения до сотен мегагерц.При этом точность измерения сохраняется высокой практически во всем указанном частотном диапазоне. Формула .изобретенияВольтметр, содержащий последовательно включенные входной блок, первый смеситель, первый Фильтр низких частот, второй смеситель, второй Фильтр низких частот и индикатор, первый и второй Формирователи стробирующих сигналов, выходы которых соединены с управляющими входами одноименных смесителей, частотный генератор, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона контролируемого напряжения, в него введены два форми935802 Составитель Л.МорозовТехред А. Бабннец Корректор В.Бутяга Редактор М,Петров Тираж 717 ИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Р Подписноеомитета СССРоткрытий.шская наб., д. Заказ 4200/ 5 Патентф,ектн город, ул. илнал рователя импульсов, два усилителяограничителя, фазовращатель, логический элемент ЗАПРЕТ и делительчастоты, причем вход первого форьирователя импульсов подключен к выходу частотного генератора, а выходк управляющему входу логическогоэлемента ЗАПРЕТ, сигнальный входкоторого соединен с выходом второгоформирователя импульсов, а выход -с входом делителя частоты, входвторого формирователя импульсов через первый усилитель-ограничительподключен к выходу входного блока,выход делителя частоты соединен с входом первого форжрователя стробирующих сигналов, вход фаэовращателя подключен к выходу первого фильтра низких частот, а выход через - 5 второй усилитель-ограничитель - квходу второго форьорователя стро бирующих сигналовИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе 10 1. Мардин В.В. и др. Справочникпо электронным измерительным приборам. М., Связь, 197 В, с. бб-б 7.2. Там же, с. 70-71.