Интегрирующий цифровой вольтметр

 

опислниi

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3)708!

Союэ Соеетеких

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Л1ПК G 061 3/00

Н 031 13/20

Заявлено 24.XI I,1969 (№ 1389008/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 4.XI.1971

Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Сосете йтииистрсе

СССР

УДК 681.325(088,8) Лвторы изобретения

Заявитель

В. Д. Циделко и Ю. М. Туз

Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при построении цифровых интегриру ющих приборов.

Известны интегрирующие цифровые вольтметры, содержащие измерительный частотный преобразователь, временной селектор, делитель частоты, опорный генератор и реверсивный счетчик. При использовании таких вольтметров не устраняется мультипликативная погрешность измерительного частотного преобразователя, а полное подавление периодической помехи сети происходит только в случае, если время интегрирования равно или кратно периоду помехи.

Однако, на практике период, помехи все время меняется, что приводит к дополнительным погрешностям при измерениях интегрирующими цифровыми вольтметрами.

Для повышения точности и помехозащищенности интегрирующих цифровых вольтметров в предлагаемом изобретении в первый такт работы прибора вход измерительного частотного преобразователя подключен к измеряемому напряжению. Выход измерительного частотного преобразователя через временной селектор:соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй вход временного селектора через счетчик, схему «И», управляемый генератор и фазовый детектор подключен к напряжению питающей сети, при этом второй вход фазового детектора через делитель частоты соединен с управляемым генератором и схемой «И»; во второй такт— вход измерительного частотного преобразователя подключен к источнику опорного напряжения, выход измерительного частотного преобразователя соединен через вычитающий вход реверсивного счетчика, схему определе1о ния момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию, схему «И», управляемый генератор и фазовый детектор с напряжением питающей сети, второй вход фазового детектора через делитель частоты, схему

15 «И» и счетчик подключен к второй схеме определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию, выход которой подключен к двухпозиционным переключателям.

20 На чертеже изображена блок-схема интегрирующего цифрового вольтметра с автоматической подстройкой длительности интегрирования, B предлагаемом приборе двухпозиционный переключатель 1 через измерительный частотный преобразователь 2, временной селектор 8, двухпозпцпонный переключатель 4 и реверспвный счетчик 5 подключен к схеме определения момента прохождения счетчика

30 через нулевую конфигурацию б.

10

f, =- — * и (2)

11 = Uê(1 + Мо — т

3

Переключатель 4 через вторую схему опредслсния момснты прохождения С IcT lèIIñl Ii . рсз нулевую конфигурацию i, счетчик 8 схему «И» 9, унранляемый l сисрытор 10 и фазовый детектор 11 подсоединен к напряже1гию иигыющей сети (/„нри !см в!арой вход фазового детектора 11 через делитель частоты 12 подключен к управляемому генератору 10 и через схему «Р1» 9 к переключателю Ы Выход схемы определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 7 подключен к переключателям 1, 4 и И.

Устройство работает следующим образом.

В первый такт работы переключатели 1 и

4 находятся в положении 1, переключатель 18 замкнут, при этом входное напряжение U преобразуется измерительным частотным преОоразонателем 2 в частоту )„которая подается через временной селектор 8» переключа !Сль 4 на суммирующий н..од реверсивно!а счетчика 5.

Время интегрирования 1;, задается схемой, состоящей из фазового, детектора 11, управляемого генератора 10, делителя частоты 12, схемы «И» 9, счетчика 8 и схемы определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 7. Стартовым является первый импульс от управляемого генератора

10, прошедший через схему 9 па счетчик 8 и через ключ 18 на временной селектор 8. С этого момента импульсы с частотой jo поступают на счетчик 8 до полного elo заполнения (до величины 99, 999 или 9999 в зависимости от требуемой разрядности). Импульс, прошедший за 9999 импульсом (или 999, 99 и т. д.), устанавливает счетчик 8 в нулевое положение. При этом схема определения момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию 7 вырабатывает сигнал, который является стоповым для прохоткдсния импульсов от измерительного частотного преобразователя 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика б. В счетчике будет зафиксировано число: где Ко — коэффициент преобразования измерительного частотного преобразователя; у — мультипликативная погрешносгь измерительного частотного преобразователя;

n — число разрядов счетчика 8; и 1 „== — — время интегрирования.

fo

Сигнал с выхода схемы 7 устанавливает переключатели 1 и 4 в положение 11, подготавливая схему к работе во вгором такте.

При этом частота с выхода управляемого генератора 10 продолжает поступать на счет-! ик 8, а частота f пропорциональная напряжению Uo, с выхода измерительного частотного преобразователя 2 поступает на вычитаю30

60 щий вход реверсивного счетчика 5 до полного ш1исаиии числа Л1. В момент прохождения с:1етчика 5 через нулсну1о коифигураци1О cxeI1a 6 вырабатывает сигнал, который воздействуя на схему «11» 9, прекращает доступ имиульсан на вход -четчика 8.

В счег !Ике будет зыфиксировыно л

0,(1+;)Ко .

N= — %=foi Uo(> l No

Лиылиз выражения показывает отсутствие мультипликативной погрешности измерительного частотиого преобразователя; отсутствие погрешности от нестабильности частоты генератора /!1, задающего время интегрирования; при настоянном значении Up показания прибора соответствуют измеряемому напряжегппо U„, а при UII=- U„ — val прибором можно измерять отношения двух входных величин.

Схема, состоящая из управляемого генераторы 10, фазового детектора 11 и делителя гыстоты 12, осущестнляет непрерывное изме1!еиис частоты j„в зависимости От изменений частоты питающей сети

11рсдмст изобретения

Интегрирующий цифровой вольтметр с автоматической подстройкой длительности IIIIтегрирования, содержащий измерительный частотный преобразователь, Lîåäèl!åííûé через временной селектор и переключатель с реверсивным счетчиком, переключатели, управляемый генератор, соединенный с одним входом схемы «И» и через делитель частоты с одним входом фазового детектора, второй вход которого подключен к источнику напряжения пита!ащей сети, счет гик, отличающийся тем, чта, с целыа повышения точности и по !схозащин(сивости, н него введены источ11ик 011()рllага 1!ыпряжениll 11 cxемы Оирс,\еления момента прохождения счетчика через нулевую конфигурацию, вход одной из которых соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен к другому входу схемы

«И»; выход пас.,!ед;!ей соединен со нходом счетчика и управляющим входом первого переключателя, выход счетчика через первый персключате 7b соединен со входом временного селектора и через другую схему определения момента про .îæäåíèÿ счетчика через нулевую конфигурацию подкл1очен к управляющим выдам второ!о и третьего переклю1ытелей; общая клеммы второго переключателя сосдш1сна со входом измерительного частотного преобразователя, другие дне клеммы подключены соответственно к выходу источника измерительного напряжения и опорно10 1Iанpяжсния, Оашая клсмма T ýетьего переключателя соединена со входом реверсивного счетчика, ы другая клемма падкл1очена к выходу измерительного частотного преобразователч.

Редактор Е. Гончар

Составитель И. Козлов

Текред Т. Т, Ускова

Корректор О. С. Зайцева

3аказ 3095,!4 Изд. М 1308 Тираж 4i3 Подписное

LIIRPII!П!! Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я -35, Раушская наб., д 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2