Цифровой вольтметр

 

Изобретение предназначено для измерения среднеквадратичного значения периодических напряжений сложной формы. Цель изобретения - расширение динамического диапазона измерения. Вольтметр содержит преобразователь 1 аиалог-код, блок 2 вычисления, блок 3 определения периода, элемент И 4, блок 5 формирования частот, коммутатор 6, управляющий счетчик 7, блок 8 управления, счетчик 9 числа координат, триггер 10 перемещения и формирова. тель 11 импульсов. Введение блока 12 усилителей, аналогового коммутатора |13, блока 14 сравнения, блока 15 уставок , блока 16 логики, шифратора 17, цифрового компаратора 18, регистра 19 и злемента И 20 обеспечивает автоматическое переключение пределов измерения устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R 19/25!

1 с Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 976394 (21) 4104823/24-21 (22) 12.08,86 (46) 23.06.88, Вюл. У 23 (71) Всесоюзный научно †исследовательский институт электроизмерительных приборов (72) Г.Г, Живилов и А.А, Фремке(53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 976394, кл. С 01 R 19/25, 1981. (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТИЕТР (57) Изобретение предназначено для измерения среднеквадратичного значения периодических напряжений сложной формы. Цель изобретения — расширение

„„Я0„„1404967 А 2 динамического диапазона измерения.

Вольтметр содержит преобразователь 1 аналог-код, блок 2 вычисления, блок

3 определения периода, элемент И 4, блок 5 формирования частот, коммутатор 6, управляющий счетчик 7, блок 8 управления, счетчик 9 числа координат, триггер 10 перемещения и формирователь 11 импульсов. Введение блока 12 усилителей, аналогового коммутатора, t3 блока 14 сравнения, блока 15 уставок, блока 16 логики, шифратора 17, цифрового компаратора 18, регистра 19 и элемента И 20 обеспечивает автоматическое переключение пределов измерения устройства. 1 ил.

1404967

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерения среднеквадратического значения периодических напряжений сложной формы и является усовершенствованием устройства по авт. св °

Р 9?6394.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона измерения путем обеспечения автоматического переключения пределов измерения устройства.

На чертеже представлена блок-схема вольтметра.

Цифровой вольтметр содержит преоб- 15 разователь 1 аналог-код, выход которого соединен с информационным входом блока 2 вычисления, информационный вход — с входом блока 3 определения периода, а управляющий вход — с выходом элемента И 4 и управляющим входом блока 2. Первый выход блока 2 подключен к выходной шине устройства. Выход блока 5 формирования частот соединен с первым входом коммутатора 6, второй вход которого подключен к выходу управляющего счетчика 7, а выход — к первому входу элемента И 4, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 3. Первый вход блока 8 управления соединен с вторым выходом блока 2, второй вход — с первым выходом блока 3, третий вход — с выходом коммутатора 6, а выход — с входом счетчика 9 числа координат, выход которого соединен с вторым входом триггера 10 перемещения. Выход последнего соединен с входом формирователя 11 импульсов, выход которого подключен к первому входу триггера 10 и входу счетчика 7.

Вход блока 12 усилителей соединен с входной шиной устройства, а выход— с первым входом аналогового коммутатора 13 и с первым входом блока 14 сравнения, второй вход которого соеди нен с выходом блока 15 уставок, а выход — с входом блока 16 логики. Выход последнего через шифратор 17 соединен с первым входом цифрового компаратора

18 и с информационным входом регистра50

19. Управляющий вход. регистра 19 соединен с выходом дополнительного элемента И 20, а выход — с выходной шиной предела измерения устройства, вторым входом коммутатора 13 и вторым55 входом компаратора 18, выход которого соединен с первым входом элемента

И 20, Второй вход элемента И 20 соединен с выходом коммутатора 6, третий вход — с выходом блока 3, Выход коммутатора 13 соединен с информационным входом преобразователя 1.

Цифровой вольтметр работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на блок

12 усилителей. Число усилителей в блоке равно числу пределов измерения вольтметра. Входы всех усилителей объединены, а выходы подключены к соответствующим входам коммутатора 13 и блока 14 сравнения. Под воздействием входного сигнала часть усилителей насьпцается, а часть остается не насыщенными.

Коммутатор 13 изначально включен на самый чувствительный предел измерения. Сигнал с выхода коммутатора 13 поступает на вход блока 3 определения периода измеряемого напряжения и на вход преобразователя 1 аналогкод. Блок 3 выделяет первый и второй периоды входного сигнала и формирует разрешающие сигналы на первом и втором выходах соответственно.

После запуска вольтметра на второй вход блока 8 управления и первый вход элемента И 4 поступает сигнал разрешения с первого выхода блока 3, который включает в работу блок 8 управления и инициирует автоматический выбор предела измерения. При этом на счетчик 9 числа координат из блока 5 формирования частот через коммутатор 6 и блок 8 поступает наиболее высокая тактовая частота. При использовании двоичной сетки частот (f

2Ю; 1) в случае переполнения счетчика 9 и триггера 1О срабатывает формирователь 11, который устанавливает в "1" триггер 10 и увеличивает на единицу содержимое счетчика 7. Последний переключает коммутатор 6,благодаря чему на выход счетчика 9 числа координат поступает тактовая частота, пониженная в два раза. Начинается второй цикл формирования частоты запуска преобразователя 1 аналог-код.

Далее циклы повторяются до момента окончания первого периода входного сигнала, Если на входе вольтметра сигнал соответствует самому чувствительному пределу, то блок 14 сравнения через блок 16 логики и шифратор 1? формирует на входах регистра 19 и цифрового компаратора 18 коды нуля. При равенстве

1404 96 7 кодов на входах компаратора 18 наего выходе формируется нулевой сиг— нал, который поступает на третий вход элемента И 20, запрещая запись кода шифратора 17 в регистр 19. Код на управляющем входе коммутатора 13 не изменяется. Остается включенным самый чувствительный предел. Как только входной сигнал увеличивается и самый чувствительный усилитель или часть усилителей в блоке 12 оказываются насыщеннымии, изменяются сигналы на выходах блока 14 сравнения, блоке 16 логики и щифратора 17. Двоичное число на вы- 1 ходе шифратора 17 возрастает и соответствует номеру предела измерения.

При возрастании кода на первом входе компаратора 18 последний формирует сигнал "1" на своем выходе, который поступает на третий вход дополнительного элемента И 20. Очередной тактовый импульс с выхода коммутатора 6, проходящий через элемент И 20, переписывает в регистр 19 выходной код шифратора 17, Аналоговый коммутатор

13 подключает выход соответствующего усилителя блока 12 на входы преобразователя 1 аналог — код и блока 3 определения периода.

Процесс определения предела измерения продолжается, таким образом, в течение всего первого периода измеряемого сигнала.

После окончания первого периода блок 3 определения периода на первом выходе формирует сигнал, по которому прекращается определение предела измерения, определение тактовой частоты и числа ординат на периоде измеряемого сигнала. С второго выхода блока 3

40 подается сигнал разрешения на второй вход элемента И 4 на время второго периода входного сигнала. Выработанная на предыдущем периоде тактовая частота через коммутатор 6 поступает 45 на входы преобразователя 1 аналог— код и блока 2 вычисления.

На управляющий вход аналогового коммутатора 13 подается код выбранного предела измерения из регистра 19, который сохраняется в течение всего второго периода измеряемого напряжения. °

Преобразователь 1 аналог — код запускается и коды ординат поступают в блок 2 вычисления. Количество запус-!

ВНИИПИ Заказ 3099/49

Произв.-полигр. пр-тие, r ков преобразователя l подсчитывается блоком 2 вычисления. Измеренные ординаты напряжения x;(t) и количество ординат N 1 используются для вычисления среднеквадратического значения. измеряемого напряжения U> no формуле 1 х

U„= kg — Mх .(г), 1=1 где k — коэффициент, учитывающий преобразование входного напряженя устройством выбора диапазона измерения.

По окончании второго периода блок

2 формирует импульс на первый вход блока управления, по которому заканчивается цикл измерения. В блок индикации (не показан) вольтметра поступает код предела измерения с выхода регистра 19. формула и з обретения

Цифровой вольтметр по авт.св.

11.- 976394, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерения, в него дополнительно введены блок усилителей, аналоговый коммутатор, блок сравнения, блок уставок, блок логики, шифратор, регистр, цифровой компаратор и дополнительный элемент И, причем вход блока усилителей соединен с входом устройства, выход соединен с первым входом аналогового коммутатора и с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока уставок, а выход со входом блока логики, выход блока логики соединен со входом шифратора, выход которого соединен с первым входом цифрового компаратора и с информационным входом регистра, управляющий вход регистра соединен с выходом дополнительного элемента И, а выход соединен с вторым входом аналогового коммутатора, вторым входом цифрового компаратора, и выходной шиной предела измерения устройства, выход цифрового компаратора соединен с первь1м входом дополнительного элемента И, второй вход последнего соединен с выходом основного коммутатора, а третий вход— с первым выходом блока определения периода, выход аналогового коммутатора соединен с входом преобразователя аналог — код.

Тираж 772 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4