Цифровой вольтметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХ 441 УБЛИК 5) 4 С 0 1 8. 1 3.ЕЫЛч 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д. 3,юл, У 44научно-исследоватектроизмерительных,фремк и А.А е8,8)идетельство ССС 1 К 19/25, 198 ЛЬПЧЕТР предназначено дляквадратического знаких напряжений сложн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзныйский институт эприборов(57) Изобретениизмерения средичения периодиче ной Формы, Вольтметр содержит преобразователь 1 аналог - код, блок 2 .вычисления, блок 3 определения периода, элемент И 4, блок 5 формирования частоты, коммутатор 6, управляющий счетчик 7, блок 8 управления,счетчик 9 числа, триггер 10 перепол"нения и Формирователь 11, Введениеделителя 12 напряжения, суммирующегоусилителя 13, блока 14 сравнения,элемента И 15, формирователя 16 импульсов, элемента 17 задержки, регистраторов 18 и 19 памяти, цифроаналогового преобразователя 20 и сумматора 21 повышает точность измереИзобретение относится к электро- измерительной технике, предназначено для измерения среднеквадратического значения периодических напряжений сложной формы и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. У 976394.Цель изобретения - повышение точности измерения. 10На чертеже представлена блок-схема цифрового вольтметра.Цифровой вольтметр содержит преобразовательаналог - код, выход которого подключен к информационному 15 входу блока 2 вычисления, выход которого соединен с выходной шиной, ИнФормационный вход преобразователя 1 аналог - код соединен с входом блока 3 определения периода, второй выход 2 О которого соединен с вторым входом основного элемента И 4. Блок 5 Формирования часто г через коммутатор 6 соединен с первым входом элемента И 4, выход которого подключен к управляю-" 25 щим входам элемента И 4, выход которого подключен к управляющим входам преобразователяи блока 2. Второй вход коммутатора 6 соединен с выходом управляющего счетчика 7. Выход ЗО коммутатора 6 соединен.с третьим входом блока 8 управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока 2 и первым выходом блока 3, Выход 35 блока 8 через счетчик 9 числа ординат соединен с вторым входом триггера 10 переполнения, первый вход которого соединен с выходом формирователя 11 импульсов и входом счетчика 7, а вы ход - с входом Формирователя 11,Выход управляемого делителя 12 напряжения соединен с вторым входом суммирующего усилителя 13, первый вход которого соединен с входной шиной и первым входом блока 14 сравнения, второй вход которого, соединен с общей шиной, а управляющий вход - с первым выходом блока 3, входом обнуления блока 2 и первым входом допол нительного элемента И 15, а выход через дополнительный формирователь 16 импульсов - с входом элемента 17 задержки и вторым входом элемента И 15, выход которого соединен с управляю щим входом преобразователя 1 и управляющим входом первого регистра 18 памяти. Информационный вход регистра 8 соединен с выходом второго регистра 9 памяти и входом цифроаналогового преобразователя 20, а выход - спервым входом сумматора 21, второйвход которого соединен с выходом преобразователя 1. Выход сумматора 21соединен с информационным входом регистра 9, управляющий вход которогосоединен с выходом элемента 17. Выходпреобразователя 20 соединен с входомделителя 12, управляющий вход которого соединен с вторым выходом усилителя 13, первый выход которого соединен с информационным входом преобразователя 1.Устройство работает следующим образом,Входной сигнал поступает на входысуммирующего усилителя 13 и блока 14сравнения, с второго выхода усилителя13 на вход делителя 12 поступает кодпредела измерения, устанавливающийсоответствующий коэффициент деленияна делителе 12, который определяется коэффициентами передачи усилителя13 и преобразователя 1 аналог - кодтаким образом, чтобы на второй входусилителя 13 в результате коррекциинуля подавалась величина приведенногок входу дрефа нуля,С выхода усилителя 13 нормированный сигнал поступает на входы преобразователя 1 аналог - код и блока 3определения периода, В блоке 3 выделяются первый и второй периоды входного сигнала, при этом формируютсяразрешающие сигналы соответственнона его первом и втором выходах,После запуска вольтметра на первый вход элемента И 15, на второйвход блока 8 управления и на управляющий вход блока 14 поступает сиг"нал разрешения от блока 3. При этомна счетчик 9 числа ординат из блока5 Формирования частот через коммутатор 6 и блок 8 управления поступаетнаиболее высокая тактовая частота,При использовании двоичной сетки частот (Г; = 2 К ) в случае переполнения счетчика 9 числа ординат и триггера 10 срабатывает формирователь11, который устанавливает в единичное состояние триггер 10 и увеличивает на единицу содержимое счетчика 7,Последний переключает коммутатор 6,благодаря чему на.вход счетчика 9поступает частота, пониженная в" два23 3 14413раза, Начинается второй цикл форми -рования частоты запуска преобразователя 1, Далее циклы повторяютсявплоть до окончания первого периода5входного сигнала, Таким образом, втечение первого периода входногосигнала формируется частота запускапреобразователя 1 аналог - код,Блок 14 фиксирует моменты пересечения входным сигналом нулевогоуровня, Его выходной сигнал поступает на формирователь 16, который формирует крутые фронты сигнала при положительных и отрицательных фронтах 15выходного сигнала блока 14 и от этихфронтов (положительных и отрицательных) формирует импульсы постояннойдлительности, Импульсы, соответствующие моментам перехода входным сигналом через ноль, с выхода формирователя 16 поступают на входы элемента 7 задержки и элемента И 15,Каждым импульсом с выхода формирователя 16 через элемент И 15 запускаются преобразователь 1 аналог - коди блок 2 вычисления, и происходит перезапись кода из регистра 19 в регистр 18, а также после срабатыванияэлемента 17 задержки - запись кода 30сумматора 21 в регистр 19, При этомна входы сумматора 21 поступают кодыпреобразователя 1 аналог - код и регистра 18, Код с выхода регистра 19поступает на вход цифроаналоговогопреобразователя 20 и через делитель12 подается на вычитающий вход суммирующего усилителя 13, Следовательно,в регистре 19 хранится основной кодприведенного к входу дрейфа нуля 40вольтметра, а с выхода преобразователя 1 аналог - код в сумматор 21поступают коды его изменения, Это позволяет перед началом каждого измерения входного сигнала, которое праводится на втором периоде входного сигнала, скомпенсировать дрейф нулявольтметра. По окончании первого периода входного сигнала блоком 8 управления обнуляется блок 2 вычисления, блок 3 определения периода на первом выходе формирует запирающий потенциал, по которому прекращается работа блока 14 и с ней - коррекция нуля вольтметра (код коррекции сохраняется в регистре 19), а также определение, тактовой частоты и числа ординат на периоде измеряемого сигнала, С второговыхода блока 3 подается сигнал разрешения на второй вход элемента И 4,Выбранная на первом периоде измеряемого напряжения тактовая частота через коммутатор 6 подается на входыпреобразователя 1 и блока 2. Преобразователь 1 аналог - кад запускается на каждом такте и полученные имкоды ординат поступают в блок 2 вычисления, Количество запусков преобразователя 1 также подсчитываетсяблоком 2 и вместе со значениями измеренных ординат используются для вычисления среднеквадратического значения измеряемого напряжения,Па окончании второго периода блок 2 формирует импульс, по которому заканчивается цикл измерения. Вольтметр готов принять следующий сигнал запуска,Формула изобретения Цифровой вольтметр по авт.св, У 976394, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьппения точности измерения, в него введены суммирующий усилитель, блок сравнения, дополнительный формирователь импульсов, элемент задержки, дополнительный элемент И, сумматор, первый и второй регистры памяти, цифроаналоговый преобразователь и управляемый делитель напряжения, причем многопредельный суммирующий усилитель своими первым входом и первым выходом подключен между входной шиной и объединенными информационными входом преобразователя аналог - кад и входом блока.определения периода соответственно, второй вход и второй выход суммирующего усилителя соединены с выходом и управляющим входом управляемого делителя напряжения соответственно, первый вход блока сравнения подключен к входной шине, второй вход - к общей шине, управляющий вход - к первому выходу блока определения перно да, входу обнуления блока вычисления и первому входу дополнительного элемента И, а выход через дополнительный формирователь импульсов - к входу элемента задержки и второму входу дополнительного элемента И, выход которого соединен с управляющим входом преобразователя аналог - код и управляющим входом первого регистра5 3442323 6памяти, информационный вход которого аналог - код, а выход - с информацисоединен с выходом второго регистра онным входом второго регистра памяти,памяти и входом цифроаналогового пре- управляющий вход которого соединен собразователя, а выход - с первым вхо- выходом элемента задержки, выходдом сумматора, второй вход сумматора циФроаналогового преобразователя соесоединен с выходом преобразователя динен с входом управляемого делителянапряжения,Составитель С.РыбинРедактор М .Петрова Техред А. Кравчук Корректор С.ШекмарЗаказ 6284/49 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4