Параллельно-последовательный цифровой вольтметр

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 17, 10,79 (21) 2830694/18-21 с присоединением заявки М Н 03 К 13/ОО Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 07.1181, Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 07. 11.81(54 ) ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР 1Изобретение относится к цифровой измерительной технике, а именно, к цифровым измерительным приборам с параллельно-последовательной обработкой сигнала, служащим для измерения напряжений как постоянного, так и переменного тока.Известен параллельно-последовательный цифровой вольтметр ЦВ, в котором измеряемое напряжение поступает на распределитель тактовых импульсов, на дискретно-полосовое пороговое устройство (ДППУ) первого разряда, выполненное из соединенных последовательно пороговых элементов и блока обработки, и на элемент сравнения измеряемого и компенсирующего напряжений. В исходном состоянии компенсирующий блок выдает максимальное напряжение. В положительную полуволну первого периода измеряемого напряжения ДППУ первого разряда по команде с распределителя тактовых импульсов осуществляет грубое квантование амплитуды измеряемого напряжения. В отрицательную полуволну напряжения, выдаваемое компенсирующим блоком, понижается до значения, зафиксированного ДППУ,Раэностный сигнал аОх = Ох-О к поступает на ДППУ второго разряда черезизмерительный усилитель 11 .В связи с тем, что напряжение имеет пульсирующий характер, в зависимости от значения этой разности изменяется и длительность разностногосигнала,Недостатком известного циФровоговольтметра являются высокие требования, предъявляемые к коэффициенту усиления и полосе частот усилителя разностного сигнала.Известен также параллельно-последовательный цифровой вольтметр,со держащий и электронно-лучевых знаковых индикаторов (ЭЛЗИ) по числуразрядов преобразователя, первыедекадночувствительные входы которыхчерез входной блок подключены к 20 клемме измерения постоянного напряжения, корректирующий выход электронно-лучевого знакового индикаторачерез блок корректировки соединенс его корректирующим входом, выход 25 декадного делителя напряжения -тогоразряда соединен со входом декадногоделителя напряжения (ДДН) и со вторымдекадночувствительным входом электронно-лучевого знакового индикатора 30 1+1 разряда, знаковый выход электрон879766 10 20 25 ЗО 40 45 50 55 60 65 но-лучевого знакового индикатора подключен к блоку усилителей 2(Недостатком известного устройства является ограниченность функциочальных возможностей вольтметра,например невозможность обработки напряжения переменного тока.ФЦель изобретения - расширение Функциональных возможностей преобразователя.Цель достигается тем, что в параллЕльно-последовательный цифровой вольтметр, содержащий и электроннолучевых знаковых индикаторов по числу разрядов преобразователя, первыедекадночувствительные входы которыхчерез входной блок подключены к клемме измерения постоянного напряжения, корректирующий выход каждогоэлектронно-лучевого знакового индикатора через блок корректировки соединен с его корректирующим входом,декадные делители напряжения, выход предыдущего разряда каждого из которых соединен со входом декадногоделителя напряжения и вторым декадночувствительным входом электроннолучевого знакового индикатора последующего разряда, знаковый ьыходкаждого электронно-лучевого знакового индикатора подключен ко входу блока усилителей, введены дополнительный входной блок, блок контроля,клеммы сброса и измерения переменного напряжения и по и элетронно-лучевых коммутаторов, дополнительных блоков усилителей, блоков обработки,блоков, распределения и нормальноразомкнутых ключей, управляющие входы которых подключены к выходу блока контроля, а .информационные входы к выходам декадных делителей напряжения, информационные входы ключей соединены с третьими декадночувствительными ьходами электронно-лучевых знаковых индикаторов, при этом первые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака "1"дополнительных блоков усилителей,выходы которых соединены со входами блоков обработки, выходы которых подключены через блок-распределения к управляющим входам декадных делителей напряжения, вторые входы блока контроля подключены к ооответствующим выходам знака "1" блоков усилителей, выходы которых соединены через блок распределения с управляющими входами декадных делителейнапряжения, причем клемма сброса подключена ко входам блока контроляи блоков обработки, а входы электронно-лучевых коммутаторов (ЭЛК) через дополнительный входной блок подключены к клемме измерения переменного напряжения.На чертеже изображена блок-схема предложенного параллельно-последовательного цифрового вольтметра. ЦВ содержит входной 1 и дополнительный 2 блоки, подключенные к ЭЛЗИ 3, соединенные с блоком 4 корректировки и к ЭЛК 5, соответственно. Знаковые выходы ЭЛЗИ 3 через блок 6 усилителей и ЭЛК 5 через дополнительный блок 7 усилителей соединены с первым и вторым входами блока 8 контроля. Выходы дбполнительного блока 7 усилителей через блок 9 .обработки и высоды блока 6 усилителей подключены через блок 10 распределения к управляющим входам ДДН 11, выходы которых через нормально- разомкнутые ключи 12 соединены с третьими декадночувствительными входами ЭЛЗИ 3, а управляющие входы ключей 12 подключены к выходу блока 8 контроля. При измерении постоянных напряжений, измеряемый сигнал (-О и) подают через входной блок 1 на первые декадночувствительные входы ЭЛЗИ 3, которые рассчитаны на высвечивание декадных интервалов напряжений, при этом каждый последующий ЭЛЗИ имеет на порядок выше чувствительность. В случае, если первая значащая цифра обрабатываемого сигнала (-О) соответствует, например, ЭЛЗИ 3 первогс разряда, то он высвечивает ее с одновременной корректировкой последующего ряда цифр измеряемого напряжения, которое осуществляется при помощи блока 4 корректировки, Пусть измеряемое напряжение имеет такую последовательность цифр "2,3, 4,5", тогда знак "2".высвечивает ЭЛЗИ 3 первого разряда, а .знаки "3,4,5" компенсируют блоком 4 корректировки. При этом сигнал сознакового выхода ЭЛЗИ 3 поступает через блок 6 усилителей и блок 10 распределения на ДДН 11 своего разряда, на выходе которого появляется напряжение, которое соответствует знаку "2" и имеет соответствующий порядок. Это напряжение подают на ЭЛЗИ 3 второго разряда, на его второй декадночувствительный вход. В итоге результирующее напряжение будет соответствовать последователь,ности цифр "3,4,5" ("2,3,4,5"- "2000"). ЭЛЗИ 3 второго разряда высвечивает знак "3", а знаки "4, 5" компенсирует блок 4 корректировки. Сигнал со знакового выхода данного ЭЛЗИ 3 поступает через блок 6 усилителей и блок 10 распределения на ДДН 11 второго разряда, на выходе которого появляется напряжение,соответствующее знаку "3", тогда так как ДДН 11 всех разрядов соединены последовательно, то навыходе каждого последующего ДДН 11 будет напряжение, равное сумме всех предыдущих ДДН 11. В данном случае напряжение будет соответствовать последовательности знаков "2300",которое подается на ЭЛЗИ 3 третьего разряда и т.д.При измерении напряжений переменного тока измеряемое напряжение(лО ) подают на дополнительный входной блок 2. Это напряжение поступаетсразу на все ЭЛК 5, котррые являются.декадночувствительными. В зависимостиот величины измеряемого напряжения,сигнал может появиться на любом выходе ЭЛК 5, например, первого разряда.(0В этом случае импульсы сигналов с выхода ЭЛК 5 через дополнителЬный блок7 усилителей поступают на блок 9 обработки, где происходит выделение изапоминание старшего сигнала в пози"ционном коде. Одновременно сигнал свыхода дополнительного блока 7 усилителей поступает на первый вход блока8 контроля, где происходит запоминание того, что обрабатывается напряжение переменного тока. В результатена выходе блока контроля появляетсясигнал, который поступает на управляющие входы нормально-разомкнутыхключей 12, которые подключают третийдекадночувствительный вход ЭЛЗИ 3 к 25выходу ДДН 11 своего разряда.Обрабатываемый сигнал с выходаблока 9 обработки поступает черезблок 10 распределения на управляющийвход ДДН 11 первого разряда, а с его 30выхода сигнал, который соответствуетдискретному напряжению данного разряда, поступает на ЭЛК 5 и ЭЛЗИ 3 второгоразряда и через замкнутые ключ 12,которая соответствует первой значащейцифре входного сигнала (мО ),Во второй период сигнала (оО ) врезультате арифметического вычитанияих переменного входного сигнала (мОх)постоянного напряжения, поступающегос выхода ДДН 11 предыдущего разряда,выделяется разностьюО 1 - О 1=Ь 0),которая и является информационнымсигналом для ЭЛК 5 данного разряда. 45Сигнал в позиционном коде поступаетв блок 9 обработки.С выхода блока 9 обработки черезблок 10 распределения он поступает на 0управляющий вход ДДН 11, где к напряжению ДДН 11 первого разряда добавляется напряжение данного ДДН 11с соответствующим порядком и т.д.Причем на ЭЛЗИ 3 второго разряда одйовременно подано напряжение ДДН 11первого разряда и напряжение ДДН второго разряда. В результате арифметического вычитания на ЭЛЗИ 3 будет действовать напряжение, соответствующеезнаку своего разряда, что приведет 60к высвечиванию оптической информациивторой значащей цифры входного обрабатываемого сигнала.Сброс информации осуществляетсяпри помощи шины "Сброс", на которую Я подают импульс сброса, после чего ЦВготов к новому циклу работы.Использование изобретения позволит повысить надежность работы параллельно-последовательных цифровых вольтметров и расширить его функциональные возможности.Формула изобретенияПараллельно-последовательный цифровой вольтметр, содержащий и электронно-лучевых знаковых индикаторов по числу разрядов преобразователя, первые декадночувствительные входы которых через входной блок подключены к клемме измерения постоянного напряжения, корректирующий вход каждого электронно-лучевого знакового индикатора через блок корректировки соединен с его корректирующим входом, декадные делители напряженйя, выход предыдущего разряда каждого из которых соединен со входом декадного делителя напряжения и вторым декадночувствительным входом электронно-лучевого знакового индикатора последующего разряда, знаковый выход каждого электронно-лучевого знакового индикатора подключен ко входу блока усилителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введены дополнительный входной блок, блок контроля, клеммы сброса и измерения переменного напряжения и по и электронно-лучевых .коммутаторов, дополнительных блоков усилителей, блоков обработки, блоков распределения и нормально-разомкнутых ключей, управляющие входы которых подключены к выходу блока контроля, а информационные входы - к выходам декадных делителей напряжения, информационные выходы ключей соединены с третьими декадночувствительными входами электронно-лучевых знаковых индикаторов, при этом первые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака "1" дополнительных блоков усилителей, выходы которых соединены со входами блоков обработки, выходы которых . подключены через блок распределения к управляющим входам декадных делителей напряжения, вторые входы блока контроля подключены к соответствующим выходам знака "1" блоков усилителей, выходы которых соединены через блок распределения с управляющими входами декадных делителей напряжения, причем клемма сброса подключена ко входам блока контроля и блоков обработки, а входы электронно-лучевых коммутаторов через дополнительный входной блок подключены к клемме измерения переменного напряжения.8797 бб шивания. Ученые записки Пензенскогополитехнического института. "Информационно-измерительная техника",1969, вып. 4.-РУР ставитель Г. Шаповалхред Е.Харитончик Корректор М. Шароши дактор И. Марго Тираж 991 П сударственного комите лам изобретений и отк ква, Ж, Раушская н Заказ 9740/2 ВНИИПИ по 13035, илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Шляндин В.М. и др. О возможности измерения амплитуд переменных напряжений методом прямого уравноведписноеа СССРытийбе д 4