Цифровой вольтметр переменного напряжения

) Автор зобретеии Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 5 Великой Октябрьской социалистической революции(7) Заявитель 4) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ руемого з еобрадова реверсивны ним из входов регулход которого через иряжения в частоту исоеди не н с и цдпка торНедостатком такоется то, что мультипл на й счетчик ством 1,являус тройс тв кативцая погре Изобретение относится к области электроизмерительцой техники и предназначено для точного измерения действующего значения переменного напряжения,Известен цифровой вольтметр переменного напряЖения, входной зажим которого5 через входной сумматор и широкополосный усилитель с регулируемым звеном обратной связи подсоединены к входному преобразователю действующих значе ний,40 выход которого через выходной сумматор соединен с выходом опорного преобразователя действующих значений, вход которого через переключатель подсоединен к источнику опорного тока в первый такт15 измерения непосредственно, а во второй такт через делитель тока, выходной сумматор через нуль-орган соединен с одность преобразователя переменного напряжения в постоянное, которая определяется величиной частотной погрешности предвключенного делителя и широкополосного усилителя, либо полностью входит в результирующую погрешность, либо корректируется недостаточно эффективно.Известен также цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное (широкополосный усилитель и преобразователь действующих значений), вход которого через переключатель соединен со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напрюкеция в переменное, уровень постоянного напряжения которого определяется напряжением на запоминающем устройстве, которое подсоединено к.выходу преобразователя переменного напряжения в постоянное, интегрируюшие усилители соединены последовательно с компараторами, выходы которых соединены с блоком автоматики, входы первого из интеграторовчерез ключи соединены с источником постоянного напряжения и выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегратора через ключи подсоединены к преобразователю переменного напряжения в постоянное и запоминающему устройству, генератор импульсов через блок автоматики соединен со,счетчиком импульсов и цифровым отсчетным устройством 2),Недостатком этого устройства является низкая точность и быстродействие при значительной частотной погрешности высокочастотного тракта (входного коммутатора и широкополосного усилителя),15 что является следствием калибровки на одной частоте и существенной нестабильности частотной характеристики в области высоких частот широкополосного усилителя, охваченного петлей обратной связи,Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измерения.Указанная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр переменного.напряжения, содержащий широкополосный усилитель, преобразователь действующих значений напряжения, два ключа, интегратор, компаратор, блок автоматики, генератор импульсов, введены генератор белого шума, перемножаюшее устройство,ЗО дополнительный интегратор, причем вход широкополосного усилителя через последовательно соединенные генератор белого шума и перемножающее устройство соединен со своим выходом, а выход пере 35 множаюшего устройства через дополнительный интегратор соединен со вторым входом второго ключаСтруктурная электрическая схема пре 40 длагаемого устройства приведена на чертежееУстройство содержит широкополосный усилитель 1 и преобразователь 2 действующих значений напряжения; ко входу45 которого подсоединен генератор 3, а выход преобразователя 2 через ключ 4 соединен последовательно с интегратором5 и компаратором 6, одиниз входов перемножающего устройства 7 соединен сЯ генератором 3, второй вход подсоединен к выходу широкополосного усилителя 1, а выход перемножаюшего устройства 7 через интегратор 8 и ключ 9 подсоединен ко входу интегратора 5, управляющие55 входы блока 10 автоматики, который осу.ществляет управление ключами 4 и 9, соедиюны с выходом компаратора 6 и выходом генератора 11 импульсов, выход 721756 4блока 10 через счетчик 12 импульсо.соединен с цифровым отсчетным устройством 1 3Принципиальная возможность осуществления мультипликативной коррекции при построении предлагаемого цифрового милливальтметра основана на возможности как уровневого, так и статистического разделения двух и более статистически независимых сигналов, в данном случае входного сигнала О , ( 1 ) милливольтметра и сигнала О( 1 ) шумового генератора 3.Работа устройства осуществляется следующим образом.На вход широкополосного усилителя 1одновременно с информативным входным сигналом Ов(1 ) подается сигнал генератора 3 (в качестве которого целесообразно использовать генератор белого шума), уровень которого определяется из допустимой величины коэффициента шума.Сигнал с выхода широкополосного усилителя 1 подается на один из входов перемножающего устройства 7, на другой вход которого поступает сигнал непосредственно с генератора 3. После перемножения и усреднения, произведенных соответственно устройствами перемножения 7 и интегратором 8, выходной сигнал пропорционален взаимокорреляционной функции двух сигналов.На выходе интегратора 8 выделяетсясигнал, который несет информацию с мультипликативной составляющей погрешности, измеряемое напряжение через первый ключ 4 поступает на вход интегратора 5, в результате выходное напряжение интегратора 5 начинает линейно расти. Через интервал времени, определяемый временем заполнения счетчика 12, имеющего емкость М, импульсами от генератора 11 первый ключ 4, управляемый блоком автоматики 10, отключает напряжение. и на вход интегратора 5 через второй ключ 9 подается напряжение с выхода интегрирующего интегратора 8, имеющее обратную полярность, При этом напряжение на входе интегратора 5 будет линейно уменьшаться по абсолютной величине, Одновременно импульсы от генератора 11 начинают поступать в счетчик 12. В момент времени достижения выходным напряжением интегратора 5 нулевого уровня срабатывает компаратор 6 и блок автоматики 10 прекращает поступление импульсов в счетчик 12. Нри этом код, записанный в счетчике 12, пропорционален скорректи 7217рованному результату измерения действующего значения входного напряжения.В результате применения генератора белого шума снижаются требования к мультипликатив ной погрешности широкополосного усилителя за счет того, что калибровочный сигнал перекрывает весь рабочий диапазон частот, а следовательно, точность измерения в широкой полосе частот выше, снимается проблема устой О чивости широкополосного усилителя за счет применения разомкнутой структуры последнего15формула изобрете нияЦифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий последовательно соединенные широкополосюай усилитель, пре образователь действующих значений напряжения, первый ключ, интегратор, компаратор, вход интегратора соединен с выходом второго ключа, первый вход которого соединен с первым выходом блока 56 6автоматики, второй выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, третий выход через счетчик импульсов соединен с цифровым отсчетным устройством, а вход блока автоматики соединен с выходом генератора импульсов, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, введены генератор белого шума, перемножающее устройство, дополнительный интегратор, причем вход широкополосного усилителя через последовательно соединенные генератор белого шума и перемножакипее устройство соединен со своим выходом, а выход перемножающего устройства через дополнительный интегратор соединен со вторым входом второго ключа,Исвочники информациипринятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 39 386344, кл. 6 01 В 19/02, 1972.2. Авторское свидетельство СССР % 606207, кл. 0 01 Я 19/02, 1977 (прототип).Составитель А. ТитовРедактор Н. Каменская Техред О. Легеза Корректор Г, НазароваЗаказ1 2 3/36 Тираж 1019 Годписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Г 1 атент гэ Ужгород уле Г 1 роектная 4