Цифровой вольтметр действующего значения

1087 Изобретение относится к здектроизмерительной технике и предназыачаетсся для цифрового измерения действующего значения переменного напряжения с высокой точностью и быстродействием.Известен преобразователь действующего значения напряжения, содержащий два переключателя, квадратичныйпреобразователь напряжения в частоту, О. Iвход и выход которого соединены сподвижными контактами первого и втогрого переключателей соответственно,два счетчика, входы которых соединены с неподвижными контактами второго 5переключателя, схему сравнения кодов,входы которой соединены с выходамисчетчиков, формирователь компенсирующего напряжения, вход которого сое"динен с выходом схемы сравнения ко;, 20дов, а выход - с одним неподвижнымконтактом переключателя, другой неподвижный контакт которого соединенс источником измеряемого напряжениян с входом устройства управления, 25выходы которого соединены с управлящими входами переключателей, второгосчетчика и формирователя компенсирующего напряжения Я ,30Недостатком преобразователя является низкое быстродействие.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является цифровой вольтметр действующего значе"ния, содержащий переключатель, выход35которого соединен с входом преобразователя напряжения в частоту, дваключа, первый вход первого из которых соединен с выходом преобразова"40теля напряжения в частоту, регистр,выход которого соединен с входамицифрового отсчетного устройства цпреобразователя код " напряжение,выход которого соединен с первым входом переключателя, второй вход ко 45торого .соединен с входной шиной и свходом устройства управления, нервый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с третьим входом переключаттеля, втррым входом первого. ключа и первым входомрегистра, и множительно-делительноеУстрОЙСТВО 12 . 904 2Цель изобретения - повышение точности измерения действующего значения напряжения и увеличение быстродействия.Поставленная цель достигается темУ.что в цифровой вольтметр действующего значения, содержащий переключатель, выход которого соединен с входом преобразователя напряжения в частоту, два ключа, первый вход первогоиз которых соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту, реггистр, выход которого соединен с входами цифрового отсчетного устройства и преобразователя код - напряжение, выход которого соединен с первым входом переключателя, второй вход которого соединен с входной шиной и с входом устройства управления, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственна с третьим входом переключателя, вторым входом первого ключа и первым входом регистра, множительно-делите;. льное устройство, введены сумматор и реверсивный счетчик первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого и второго ключей, а выход - с первым входом множительно-делительного устройства, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которо . го соединен с выходом регистра, а выход " с вторым входом регистра и вторым входом множительно-делитель- ного устройства, третий вход которого соединен с четвертым выходом уст.- ройства управления, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с третьим входом реверсивно-. го счетчика и первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напри жения в частоту.На чертеже показана блок-схема цифрового вольтметра действующего значения переменного напряжения.Схема содержит переключатель 1, квадратичный преобразователь 2 напряжения в частоту Н 1 Ч , ключи 3 и 4, реверсивный счетчик 5, множительно-делительное устройство 6, комбинационный сумматор 7, регистр 8 преобразователь 9 код - напряжение ГАПКИ, устройство 10 управления иНедостатками известйого устройст 55 ва являются низкая точность измере, ния действующего значения напряжения и низкое быстродействие. цифровое отсчетнае устройство .Первый вход переключателя 1 соединен с входной шиной, а.выход с входом преобразователя 2 напряжения(2.(+%1 1п+м 1 фрр,1 11 йн.Ер 1 20 2,0 0,02 и после деления этих частей на Еимеем: 0,5 0,00 3 1087904 6В силу этого выражение, поло- Таким образом, всего два цикла .женное в основу работы предлагаемогоработы предлагаемого устройства позустройства, примет следующий эквива- воляют получить результат с точно- лентный вид стью 0,02 Х при начальной погрешнос.ти 20 Х. Такая же высокая скоростьпщ "п р; 1 "н фк.сходимости имеет место и при других 33изначениях начальнои погрешности Как следует из выражения ,2(см.таблицу 1,введение множителя 2 н/2 Г(Еь) позво ляет оценивать в каждом цикле работыпогрешность 0 тракта измерения и Бачаль- О ц (п),Х п 1,2,3 учитывать ее величину при получе- ная по" нии искомого результата Е, т,е.грешность 1 2 3ок ва,е(О),ХПодставляя в данное выражение пер 50 12,5 0,003 вую и вторую производные (уиО .В , г" (к 1-г(1+ с);0,32 0,0004Выражение 4) определяет скоростьубывания относительной погрешностиза один цикл работы устройства,Если начальная погрешность (Ео- Е)Х равна 20 Х, то один циклработы устройства дастМ35( в в )ф(+-) (О 02) щ 0 02 2 ХЕ- Е 1 2Е 2 фЭ Ут.е. уменьшает погрешность измерений ;в 10 раз. Еще один цикл работы устройства уменьшит относительную погреш"ность до 0,02 Х (=" в в -)(+-)2 а 3+Е% 2(0,02) О,О 2 Х,Высокая скорость сходнмости позволяет предлагаемому устройству обходиться всего двумя циклами работы в широком диапазоне начальных погреш-.ностей (0-50 Х).Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить более высокое быстродействие по сравнению с известным путем сокращения, числа циклов работы устройства, а также дутем сокращения длительности каждого цикла, и более высокую точность так как сокращение времени измерений уменьшает составляющую погрешности, вызванную нестабильностью узлов и блоков измерительного тракта..Шекм едактор А.Козори аказ 2651/4 Подписное комитета СССР и открытий ая наб. д. 4/513 Тираж 711ИИПИ Государственногопо делам изобретенийМосква ЖРаушскППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,.4