Цифровой вольтметр
О П И С А Н Й Е 277093
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21е, 36/01
3 аявлено 11.11.1969 (№ 1304114/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 22 т/!1.1970. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 4.XI.1970
МПК б 01г 13/02
УДК 621.317.725:621.385 (088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
В. М. Шляндин, Г. П. Шлыков и Ю. M. Крысин
Пензенский политехнический институт
Заявитель
ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР
Изобретение относится к области электроизмерительной техники.
Известны цифровые, вольтметры, содержащие нуль-орган, который включает в себя схему сравнения, модулятор, управляемый генератором, усилит ли, второй модулятор, на управляющий вход .которого подается импульс-строб, формируемый двумя ждущими мультивибраторами от импульсов с генерато ра, три пороговых элемента, счетчик импульсов и преобразователь код †напряжен в цепи обратной связи. Однако,B этих цифровых вольтметрах увеличение быстродействия огратсичивается инерционностью входящих в чих отдельных узлов и элементов.
Так, например, вследствие инерционности триггеров счетчика импульсов, ключей и прецизионных делителей преобразователя код—
:напряжение увеличение частоты тактов сравнения приводит к тому, что ступени компенсирующего напряжения не успевают установиться с заданной точностью, а также к появлению в компенсирующем напряжении всплесков, достигающих наибольшей по амплитуде величины при переходе всех триггеров в декаде счетчика импульсоB:èç единичного состояния .в нулевое. Длительность всплесков в зависимости от того, насколько увеличили частоту модуляции, может быть до половины и более времени такта сравнения. Эти всплески вызывают резкую перегрузку усилителя нульоргана .вследствие его инерционности,,приводя к псрскомпенсации, лишнему срабатыванию порогоBIIx элементов, а следовательно, к погрешности измерения.
Целью изобретения является повышение быстродействия за счет увеличения частоты модуляции (уменьшения длительности тактов сраBíåíèÿ) при îgíàâðåìåíном:исключении
10 влня.ппя инерционности счетчика, импульсов, преооразователя код †напряжен и усилителя нуль-органа. Для исключения влияния запаздывания установления ступени:и,всплесков в компет1спру1ощсм напряжении, появля15 ющпхся прп переключении триггеров декад счетчика импу IbcoB и ключей преооразователя код — напряжение из единичного состояния в .нулевое с последующим включением соответствующей старшей декады счетчика,,Bbixo20 ды первой и второй декад (за исключением самой старшей) счетчика импульсов через схему собирания подключены к одному из входов схемы совпадения. второй .вход которой соединен через инвертор с выходом вто25 рого порогового элемента. Выход схемы совпадения подключен ко,входу ждущего мультивибратора, выход которого подсоединен ко входу схемы совпадения, включенной между ждущим мультнвнбратором, формирующим
30 импульс-строб, и вторым модулятором, осу277093
50 ществляющим стробированне сигнала в тракте усилителя нуль-органа.
На чертеже приведена функциональная схема цифрового вольтметра.
Измеряемое напряжение U» подается на вход нуль-органа 1, где схемои сравнения 2 оно сравнивается .с компенсирующим напряжением U„ïîñòóïàþiiièì с прссоразователя код — напряжение 8. Сигнал со схемы сравнения 2, представляющий собой .разность U
U,, подается на модулятор 4, управляемый импульсами с генератора 5, и далее промодулированный сигнал усиливается усилителями
6 и 7 |и поступает на модулятор 8, где осуществляется стробирование его с целью исключения всплесков, возникающих в первом модуляторе 4 при его коммутации.
Второй модулятор 8 ynpaeляется от генератора 5 через ждущий,мультивибратор 9, осуществляющий, задержку на время, равное длительности всплеска, и ждущий мультивибратор 10, формирующий импульс-строб. С выхода, второго модулятора 8 стробированный сигнал через усилитель 11 подается на младший пороговый элемент 12. На,второй и третий пороговые элементы 18 и 14 сигнал подается с выхода усилителя б соответственно чврез усилитель 15 и непосредственно. В зависимости от величины разности срабатывают либо все .пороговые элементы 12, 18, 14, либо только два 12 и 18, либо только младший пороговый элемент 12 и происходит параллельно-последовательное заполнение декад IG, 17, 18 счетчика импульсов, которые в свою очередь, управляют формированием комленсирующего напряжения У„преобразователем код — напряжение 8. При этом, как только прекратит срабатывать второй поротоlabiA элемент 18, инвертор 19 выдает на схему совпадения 20 сигнал, разрешающий прохождение импульсов, собираемых схемой собирания 21 с;выходов декад lб и 17 счетчика импульсов и соответствующих моменту перехода всех триггеров этих декад из единичного состояния в нулевое, появлению сигналов переноса в,старшую декаду (соответственно
17 и 18) счетчика импульсов, а также появлению воплесков в компенсирующем напряжении U . Импульсы, прошедшие через схему совпадения 20, запускают ждущий мультивибратор 22, формирующий импульс запрета, по длительности равный двум-трем тактам и больший длительности всплеска и времени восстановления компенсирующего напряжения
U„. Зтот импульс подается на запирание схемы совпадения 28, запрещающей поступление импульссв строба со ждущего мультивибратора 10 на второй модулятор 8. Все это время ,второй модулятор 8 закрыт, и тем самым прерывается поступление сигналов с усилителя 7 на младший пороговый элемент 12. К моменту окончания импульса запрета со ждущего мультивибратора 22 переходные процессы в счетчике, импульсов и преобразователе код— напряжение д закончатся, установится ступень компенсирующего напряжения и может осуществляться обычное очередное сравнение ,измеряемого и компенсирующего напряжений.
Таким образом, увеличив частоту модуляции пуль-органа и введя прикрытие младшего порогового элемента на время переходных процессов, происходящих в схеме формирования компенсирующего напряжения, при подходе к моменту уравновешивания, можно на тех же элементах добиться более высокого быстродействия прибора при сохранении той же точности измерения.
Предмет изобретения
Цифровой вольтметр, содержащий нуль-орган, который включает в себя схему. сравнения, модулятор, управляемый гeaepBTopo;;I, усилители, второй модулятор, на управляющий вход которого подается импульс-строб, формируемый двумя ждущими мультивибраторами от импульсов с генератора, три пороговых элемента, счетчик импульсов и преобразователь код — напряжение в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и исключения ошибок измерения из-за перекомпенсации, выходы первой и второй декад счетчика им.пульсов через схему собирания и схему совпадения, второй .вход которой через инвертор соединен с выходом второго порогового элемента, подключены ко входу ждущего мультивибратора, выход которого подсоединен к схеме совпадения, включенной между ждущим мультивибратором, формирующим импульсстроб, и управляющим входом второго модулятора.
277093
Составитель В. А. Скоморохов
Редактор 3. Твердохлебова Техред 3. Н. Тараненко Корректор О. С. Зайнева
Заказ 3203/16 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
