Цифровой вольтметр переменного напряжения

 

1. ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕ МЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий индикатор , источник опорного напряжения , первый сумматор, первгой вход которого соединен с саиной входного сигнала, второй вход - с выходом эв на обратной связи, а выход - с первым , входом широкополосного усилителя , выход которого соединен с входо преобразователя эффективных значени выход которого соединен с первым входом второго сукматора, выход KOT рого соединен с входом нуль-органа, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены iдва ключа, п ектаочатель, третий .суммцтор, усилитель постоянного тока ,, регулируемое звено обратной свя- SKf интегрирующий блок, блок управления , ари летическое устройство, блок автсядатической регулировки усиления , выход которого соединен с вто рым входом широкополосного усилителя , а вход - с выходом инте17рирующего блока, вход которого соединен с выходом нул -органа через переключатель , второй клход которого соединен с входом блока управления,шл ход которого соединен с входом арифметического устройства и первым входом регулируемого звена обратной свя эй, второй вход которого через перкяй ключ соединен с вторым входом второго сумматора и выходом усилителя постоянного тока, а выход - с пер вым входом третьего сумматора второй вход которого соединен с выходом источника опорного-напряжения, а выход - с входом усилителя постоянного тока, причем вход второго ключа соединен с выходом широкополосного усилителя а клход - с входе эвена обратной связи, при этом выход арифметического устройства соединен с входом индикатора.

,SU„„.1027

СОЮЗ 008ЕТСНИХ

Юц ФП«

PECflVSËИН

j а,: У.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ""

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3(Р G 01 R 19/25 (21) 3340817/18-21 (22) 28 ° 09 ° 81 (46) 07 ° 07 ° 83. Вюл. Р 25 (72) В.О.Лелейтнер, И.У.Саляхова и Л.И.Озерова (53) . 681. 325 (088. 8) (56) 1. Шяяндин В.Н. Цифровйе изМери- тельные приборы и щ>еобразователи

И., Высшая школа, 1973, с. 226-:

228.

2. Авторское свидетельство СССР

9 386344, кл. G 01 R 13/02» 1971 (прототий), (54)(57) 1. ЦИФРОВОЙ ВОЛЬ1ИЕУР ПЕРЕ

ИЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий индикатор, источник опорного напряжения, первый сумматор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход — с выходом зве-. на обратной связи, а выход — с первым входом широкополосного усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя эффективных значений, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход кото. рого соединен с входом нуль-органа, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, в него введены два ключа, переключатель, третий ,сумматор, усилитель постоянного тока,, регулируемое звено обратной свя. зи, интегрирукщий блок, блок управления, арифметическое устройство, блок автоматической регулировки уси« ленья, выход которого соединен с вторым входом широкополосного усилителя а вход — с выходом интеГрирующего блока, вход которого соединен с выходом нулЬ-органа через переключатель, второй выход которого соединен с входом блока управления,выход которого соединен с входом ариф« метического устройства и первым входом регулируемого звена обратной связи, второй вход которого через пер- щ

O вый ключ соединен с вторым входом второго сумматора и выходом усилителя постоянного тока, а выход — с пер вым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, Я а выход — с входом усилителя постоянного тока, причем вход второго ключа соединен с выходом широкопо- twas лосного усилителя, а выход — с входом звена обратной связи, при этом выход арифметического устройства Я соединен с входом индикатора. (5

©Р вам

1027634

2. Вольтметр по п,1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возмож1

Изобретение относится к электр0иэмерительной технике и используется для точного измерения действую-. щего значения напряжения переменного тока в логарифмических единицах.

Известен цифровой вольтметр действующего значения, содержащий последовательно соединенные устройство фор мирования опорного сигнала, состоящее из широкополосного усилителя 10 с блоком автоматической регулировки усиления и запоминающим устрой !твом и схемы сравнения,к одному иэ входов которой подключен источник опорного напряжения, преобразователь код-напряжение, соединенный с цифровым отсчетным устройством, и сравнивающее устройство, второй вход которого подключпн к источнику вспомогательного прямоугольного напряжения постоянной частоты, а выход — к входу устройства управления, управляющего работой всех узлов вольтметра, причем вход устройства формирования опорного напряжения через переключа тель соединен с измеряемым напряже2 нием или вспомогательным прямоугольным напряжением(Ц.

Недостатком данного устройстна является низкая точность измерения.

Известен цифровой вольтметр переменного напряжения, входной зажим которого через первый сумматор и широкополосный усилитель с регулируеьым звеном обратной связи подключен к входному преобразователю эффектив- З5 ных значений, выход которого через второй сумматор соединен с выходом опорного преобразователя эффективных значений, вход которого через переключатель подключен к источнику 40 опорного тока н первый такт измерения непосредственно, а во второй такт — через делитель. Второй сумматор через нуль-орган соединен с одним иэ входов регулируемого зве- 45 на обратной связи, выход которого через .преобразователь сопротивления в частоту и реверсивный счетчик соединен с индикаторным блоком (2)

Недостатком иэвестйого нольтметра является низкое быстродействие и низ-, кая точность измерения.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения. ностей, регулируемое звено обратной связи выполнено на магазине затуха ний.

Поставленная цель достигается тем, что н цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий индикатор, источник опорного напряжения, первый сумматор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход — с выходом звена обратной связи, а выход — с первым sxoдом широкополосного усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя эффективных значений, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом нуль-органа, введены два ключа, переключатель третий сумматор, усилитель постоянного тока, регулируемое звено обратной связи, интегрирующий блок, блок управления, арифметическое устройство блок автоматической регулировки усиления, выход которого соединен с вторым входом широкополосного усилителя, а вход — с выходом интегрирующего блока, нход которого соединен с выходом нуль-органа через переключатель, второй выход которого соединен с входом блока управления, выход которого соединен с входом арифметического устройства, и первым вхо дом регулируемого звена обратной связи, второй вход которого через первый ключ соединен с вторым входом второго сумматора и выходом усилителя постоянного тока усиления, а выход — с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход — с входом усилителя постоянного тока, причем вход второго ключа соединен с выходом широкополосного усилителя, а выход — с входом звена обратной связи, при этом вЫход арифметического устройства соединен с входом индикатора.

Кроме того, для расширения функ циональных возможностей регулируемое звено обратной сняэи выполнено на магазине затуханий.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого вольтметра.

Входная шина вольтметра через перный сумматор 1 и широкополосный усилитель 2, охваченный через ключ 3 и сумматор 1 звеном 4 обратной связи, подключен к преобразователю 5 эффективных значений, выход которо1027634 го соединен с первым входом первого что значения напряжений на входах сумматора 6, второй вход которого сумматора 6 изменяются до новых зна соединен с выходом усилителя 7 пос- чений ° Разностное напряжение на вытоянного,тока с единичным козффициен ходе сумматора 6 усиливается нультом усиления, охваченного через ключ органом 12 и поступает на блок 16

8 и первый вход третьего сумматора управления, который регулируя коэф-„

9 регулируемвм звеном 10 обратной фициент передачи звена 10, уменьсвязи. Второй вход третьего суммато- шает разностное напряжение до малова 9. соединен с выходом источника 11 го значения. опорного напряжения. Выход суммато- Уравнейие второго такта имеет ра 6 через нуль-орган 12 и переключа- 0:следующий вид: тель 13 подключен либо через последоKg. 1 вательно соединенные интегрирующий Ъ 1+к K4 " ="о 1+к,о блок 14 и блок 15 автоматической Ре .,где К вЂ” коэффициент передачи звена гулировки усиления к управляющему

4 обратной связи; входу широкополосного усилителя 2, 35

К вЂ” коэффициент передачи звена либо через блок 16 управления к уп- 10 обратной связи. равляющему входу регулируемого звена

10 обратной связи и входу арифмети- Решая систему уравнений (1) и (2) ческого устройства 17. Выход арифме- получаем: тического устройства 17 соединен с (3) индикатором 18. к

Вольтметр работает в два такта. U Кф

В первом такте измерения(положе -: где а= — — величина постоянная ние6 переключателя 13) ключи 3 и 8 определяется опорным напряжением 11,,разомкнуты, измеряемое напряжение 25 коэффициентом передачи преобразоваусиливается широкополосным усилите- теля 5 эффективных значений и коэффицилем 2, преобразуется s постоянное ентом передачи звена 4 обратной связи. напряжение преобразователем 5 эфПосле окончания второго такта выфективных значений и поступает на ходной сигнал блока 16, несущий инпеРвый вход сУмматоРа 6. На втоРой 30 формацию о коэффициенте передачи звевход суьееатора 6 подается опорное на 10, поступает на арифметическое напряжение 0 через усилитель 7 поустройство 17, которое производит стояняого тока с единичным коэффи» . вычисления по формуле (3) и выдает циентом усиления. Разностное напря- полученный результат на цифровой женке на выхоДе СУмматоРа 6 Ус ливает индикатор 18

35 сЯ нУль-оРгаиом 12, котоРый, изменЯЯ Прологарифмировав (3), получаем; коэффициент передачи широко-полосного усилителя .2 посредством интегри- 1ЧП) =Иа-Ик р (4), откуда рующего блока 14 и блока 15 автома- (у тической регулировки усиления, уменьшает разностиое напряжение до 40 -"де пи =0i775B= нулевой уровень, алого значения - установившийся при относительно которого ведется отсчет для .получения этого результата . вуииций — ффициенту передачи K уси измерениЯ в Д Цибелах испол зуетсЯ лителн 2, фиксируется в интегрйруюяе в качестве регулируемого звена общем блоке 1 и в следующем такте блок 14 и в следующем такте . 45 Ратной связи логарифмический магаподдерживается постоянным. зин затухания, при этом сигнал управления звеном 10 соответствует значению 20 19К О . Это же значение

Уравнение первого такта имеет поступает .на вход арифметического

И К .К аИ0 i (1) устройства 17, которое производит.:

К а овив шгйся коэффициент вычислениЯ по формУле (5) .

50 усиления широкополосного Предлагаеьый вольтметр имеет. .усилителя 2 ° более высокое быстродействие вслед)

К вЂ” коэффициент передачи преоб- ствие того, что уравновешивание

8 разователя эффективных зна- во втором такте производится в цечений

55 пи постоянного тока, а точность иэВо втором такте измерения (положе=-, мерения повышается вследствие того, ние Кпереключателя 13) ключи 3 и 8 - что уменьшается частотная погрешзамкнутр, широкополосный усилитель 2 ность, имеющая мультипликативный и масштабный усилитель 7.охватйвают- . хаРактеР, из-за устранения регулися .соответственно звеном 4 обратной ® руемого звена обратной связи в цепи песвязи и Регулируемам звеном 10 об- - ременного тока и различия опорной часратной связи. Это приводит к тому, zoTbl и частоты измеряемого=сйгнала.

ВНИИПИ Заказ 4732 49 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë,Ïðoåêòíàÿ,4 т