Цифровой вольтметр переменного напряжения

 

О П И . А" Н И Е 1и1682832

Сакэ Советских

Сакналистнческкх

Республик

И ЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свпд-ву (22) Заявлено 03.02.77 (21) 2448237/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл. б 01R 19/02

Государственный комитет (43) Опу бликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (53) УДК 681.325. (088.8) по делам иэобретений

H 0TKPbtTHH (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Губарь, В. В. Литвих, А. П. Павлусенко и Е. И. Подгорный

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для точного измерения переменных напряжений при значительных дестабилизирующих воздействиях.

Известен цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий счетчики, преобразователь напряжения в частоту, генератор импульсов, в которых для повышения точности измерения производится коррекция погрешностей (11, Однако такой вольтметр имеет низкое быстродействие.

Известен также цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий переключатель, входы которого соединены с выходами двух источников эталонного напряжения, а выход через преобразователь напряжения в частоту соединен с входом реверсивного счетчика импульсов результата измерения, выход которого соединен с входом цифрового отсчетного устройства, а управляющий вход соединен с первым управляющим выходом блока управления, первый управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй управляющий выход соединен с управляющим входом переключателя (21.

Недостаток этого вольтметра — большое время измерения.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения.

Это достигается тем, что в цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий два источника эталонного напряжения, переключатель, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик импульсов, цифровое отсчетноо устройство, генератор импульсов, блок управления, 1О введены реверсивные счетчики импульсов аддитивной и мультппликативнои поправок, датчик дестабилизирующего воздействия, ключ, запоминающее устройство, вычитающее устройство, двойной компаратор, 15 причем входы реверсивных счетчиков импульсов аддитивной и мультппликатпвной поправок соединены с выходом преобразователя напряжения в частоту, управляющие входы соединены соответственно с

20 третьим и четвертым управля.ощпмп выходами блока управления, а выходы соедпнсны с входами блока управления, второй управляющий вход блока управления соединен с выходом двойного компаратора и с

25 первым входом ключа, второй вход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управления, третий вход соединен с выходом датчика дестабилизирующего воздействия и с первым входом вычптающего

30 устройства, а выход ключа через запоминающее устройство соединен с вторым входом вычитающего устройства, выход которого соед.шеп с входом двойного компаратора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого цифро гого вольтметра переменного напряжения.

Вольтметр содержит переключатель 1, преобразователь 2 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 3 импульсов результата измерения, цифровое отсчетное устройство 4 и блок 5 управления, реверспвный счетчик 6 импульсов аддитивной поправки, реверсивный счстчик 7 импульсов мультипликативной поправки, генератор 8 импульсов, последовательно соединенные двойной компаратор 9 и вычитающее устройство 10, к одному из входов которого подсосдпнс датчик 11 дестабилизирующего воздействия непосредственно, а к другому — черсз запоминающее устройство 12 и ключ 13, к перекл очателю 1 подсоединены источники 14 и 15 эталонного напряжения.

Сразу после включения прибора блок 5 выдает команду установки в нуль реверсивных счетчиков 3 и 6, а на реверсивном счетчике 7 осуществляется предустановка числа Л,. Кроме того, блок 5 кратковременно замыкает ключ 13, в результате чего на запоминающем устройстве 12 запоминается выходное напряжение датчика 11 (например, датчика температуры). Если коэффициент передачи запоминающего устройства 12 равен единице, то напряжение на выходе вычитающего устройства 10 становится равным нулю.

Одновременно блок 5 выдает команду на осуществление коррекции, в результате чего переключатель 1 подключает к входу преобразователя 2 источник 14, выходное напряжение которого Ei4 — — 0,5У„(где U„— номинальное значение измеряемого напряжения) преобразуется в частоту следования импульсов, которая в течение времени

2Tц поступает на реверсивные счетчики 6 и

7, работающие в режиме сложения. В результате на реверсивном счетчике записывается число Ni, а на реверсивном счетчике

7 — число (No+Ni). Затем блок 5 через переключатель 1 подключает к входу преобразователя 2 источник 15, выходное напряжение которого Eis= U, преобразуется в частоту следования импульсов. В течение времени 2Тц на реверсивный счетчик 6 поступит N импульсов выходной частоты преобразователя 2, а на реверсивный счетчик

7 в течение времени T — N3 импульсов, причем реверсивные счетчики 6 и 7 работают в режиме вычитания. На этом коррекция заканчивается, а блок 5 через переключатель 1 подключает к входу преобразователя

2 измеряемое напряжение U„„.

Одновременно содержимое реверсивного счетчика 6 — число (Ni — У ) — перено:)

25 10

Зб

-10

:!б

:э0

5:э

65 сится В ppBcpcHBHbIIi счетчик 3 как предустановка, а с помощью содержимого реверсивного счетчика 7 il генератора 8 формируется временньш интервал, в течение которого частота с выхода преобразователя 2, пропорциональная напряжению U„, поступает на реверсивный счетчик 3, содержимое которого Л1„индуцируется на цифровом отчетном устройстве 4 и является результатом измерения:

N = U K л о+л гз (N — V)

fo где К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя 2;

f < — частота генератора 8.

В дальнейшем измерения осуществляются без проведения перед каждым измерением такта коррекции с использованием сформированных на реверсивных счетчиках 6 и 7 корректирующих величин. Так происходит до тех пор, пока дестабилизирующее воздействие, а следовательно, и выходное напряжение датчика 11 остаются постоянными либо изменяются в допустимых пределах, которые задаются порогами срабатывания двойного компаратора 9 (двойной компаратор представляет собой двухпороговую схему, имеющую симметричный отклик на положительное и отрицательное превышение абсолютного уровня входного сигнала над пороговым уровнем). Если в какой-то момент времени выходное напряжение выштающего устройства 10 превысит один пз порогов срабатывания двойного компаратора 9, то это значит, что с момента проведения первой коррекции изменение дестабилизирующего воздействия превысило допустимый уровень и необходимо вновь произвести коррекцию. При срабатывании двойного компаратора 9 блок 5 выдает команду на проведение коррекции аналогично описанному ранее. Одновременно двойной компаратор 9 замыкает ключ 13, запоминающее устройство 12 запоминает новое значение напряжения, соответствующее значению дестабилизирующего воздействия в момент коррекции, напряжение на выходе ьычитающего устройства 10 становится равным нулю, двойной компаратор 9 вновь возвращается в исходное состояние, размыкая ключ 13.

Таким образом, коррекция производится не перед каждым измерением, а адаптивно — при изменении дестабилизирующего воздействия, а следовательно, и погрешностей, вызванных этим дестабилизирующим воздействием, на допустимую величи у. Тем самым уменьшается время измерения по сравнению с известными аналогичными устройствами.

Формула изобретения

Цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий переключатель, входы

682832

Составитель А. Титов

Техред А, Камышникова Корректор Р. Ьеркович

Редактор Е. Караулова

Заказ 2111/16 Изд. № 522 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 которого соединены с выходами двух источiIIi .:о:: эталонного напряжения, а выход черсз преобразователь напряжения в частоту соединен с входом реверсивного счe «««a импульсов результата измерения, выход которого соединен с входом цифрового отсчстиого устройства, а управляющий вход соединен с первым управляющим выходом блока управления, первый управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй управляющий выход соединен с управляющим входом переклочателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения, в пего введены реверсивные счетчики импульсов аддитивной и мультипликативной поправок, датчик дестабилизирующего воздействия, ключ, запоминающее устройство, вычитающее устройство, двойной компаратор, причем входы реверсивных счетчиков импульсов аддитивной и мультипликатпвиой поправок соединены с выходом преобразователя напряжения в частоту, управляющие входы соединены соотвстственно третьим и четверты I управляю цими зыходами блока управления, а вы. оды соединены с входами блока управления, второй

5 управляющий вход блока управления соединен с выходом двойного компаратора и с первым входом ключа, второй вход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управления, третий вход соеди10 нен с выходом датчика дестабилизирующего воздействия и с первым входом вычитающего устройства, а выход ключа через запоминающее устройство соединен с вторым входом вычитающего устройства, 15 выход которого соединен с входом двойного компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Авторское свидетельство СССР № 466465, кл. G 01R 19/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 209581, кл. G 01R 19/26, 1966.