Патент ссср 211653

 

2I1653

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советоких

Социалиотичеоких

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.Xll.1966 (№ 1117141/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19Л1.1968. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 24.IV.1968

Кл.

«бт 1

МПК

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Миниотроа

СССР

УДК 621.317.725

Ф 7;3i фо

ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР СЛЕДЯЩЕГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ

Известны цифровые вольтметры следящего уравновешивания, содержащие схему уравновешивания, схему сложения, нуль-орган, блок формирования компенсирующего напряжения, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов, блок усреднения, отсчетное устройство .и вспомогательный генератор синусоидального напряжения, выходной сигнал которого суммируется с разностным сигналом схемы уравновешивания. Однако при использовании синусоидальной формы вспомогательного генератора цифровой эквивалент в течение одного периода синусоиды вспомогательного генератора выделяется с ошибкой. Кроме того, r оскольку вспомогательный генератор не синхронизирован с другими узлами прибора, 1о в период усреднения укладывается не целое число периодов вспомогательного генератора, а дробное, что вызывает погрешность результата усреднения.

Недостатком известного цифрового вольтметра является также то, что частота усреднения фиксирована. Это приводит к значительной избыточности информации при регистрации отсчетным устройством весьма медленно меняющихся напряжений, Предложенное устройство отличается от известных тем, что для повышения точности измерения и уменьшения избыл очности информации при регистрациИ медленно меняющихся напряжений, оно содержит хронирующее устройство,,вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выходы связаны с входом вспомогательного генератора, выполненного в виде нониусного генератора пилообразного напряжения, нуль-органом, устройством реверса, реверсивным счетчиком и с переключателем блока усреднения.

На фиг. 1 представлена функциональная

10 схема предлагаемого цифрового вольтметра; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая эффект, создаваемый «пилой» нониусного генератора.

Измеряемое напряжение U и компенсирующее напряжение U» подаются на два входа

15 схемы 1 уравновешивания. Разностный сигнал (U — U„) с выхода схемы уравновешивания суммируется с выходным сигналом Uz нониусного генератора 2 пилообразного напряжения в схеме 8 сложения. Суммарный сигнал hU

20 подается в нуль-орган 4. В зависимости от полярности и амплитуды сигнала на выходе нуль-органа 4, направляемого на вход устройства 5 реверса, последнее вырабатывает команды «сложить» или «вычесть», переклю25 чая направление счета в реверсивном счетчике б.

Реверсивный счетчик управляет блоком 7 формирования компенсирующего напряжения и выдает мгновенные значения измеряемого

30 напряжения в блок 8 усреднения. Блок формирования компенсирующего напряжения вырабатывает напряжение, пропорциональное цифровому коду в реверсивном счетчике, которое направляется в схему уравновешивания

«навстречу» измеряемому напряжению. Работа всех узлов цифрового вольтметра синхронизируется хронирующим устройством 9, работающим от генератора 10 тактовых импульсо,в.

В зависимости от положения переключателя 11 периода усреднения управляющие импульсы из хронирующего устройства 9 поступают в устройство 12 управления блоком усреднения с частотой 100, 10 или 1 гц. Устройство управления блоком усреднения формирует все импульсы, необходимые для управления блоком 8 усреднения, причем частота этих импульсов определяется положением переключателя 11. Дискретная информация из блока усреднения поступает в отсчетное устройство И. Частота выдачи информации в отсчетное устройство также определяется положением переключателя 11.

Переменная частота выдачи средних значений удобна не только с точки зрения уменьшения избыточности, выходной информации, но и с точки зрения согласования скорости выдачи усредненной информации с пропускной способностью отсчетного устройства, в качестве которого может быть, например цифропечатающая машинка.

На фиг. 2 дана диаграмма, поясняющая эффект, создаваемый «пилой» нониусного генератора. Здесь позициями показаны: измеряемое напряжение U, (14); уровни квантования по напряжению (15); пилообразное напряжение (16) .нониусного генератора; ломаная линия (17) переключения компенсирующего напряжения при наложении пилы нониусного генератора; ломаная линия (18) переключения компенсирующего напряжения при наложении синусоидального сигнала (для сравнения); часть синусоиды (19).

Амплитуда пилообразного напряжения нониусного генератора (от «пика» до «пика») равна величине интервала квантования по на211653 пряжению. Период нониусного генератора период квантования по;времени и период по ступления слагаемых в блок усреднения нахо дятся в соотношении 100: 1: 1.

Та нап я ким образом, за период пилообразн ряжения происходит 100 суммирований (участок 20), На участке 21 сумма (V— — „)+ н. „, где 1 „. „— напряжение нониусного генератора, меньше порога чувствительности нуль-органа, и компенсирующее нап яжение устанавливается на уровне 22 (толстая линия). На участке 23 сумма (V — V )+

U. u ревышает порог чувствительности нульX К органа и компенсирующее напряжение устанавливается на уровне 24. Учитывая масштаб фиг. 2, можно видеть, что на участке 21 будет 7о суммирований, а на участке 28 — 25 суммирований. Следовательно, среднее за пе20 риод нониусного генератора:

75 Х 30 + 25 Х 40

= 32,о, 25 что при принятом масштабе точно соответствует измеряемому напряжению.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр следящего уравновешивания, содержащий схему уравновешивания, схему сложения, нуль-орган, блок формирования компенсирующего напряжения, реверсивный счетчик, генератор тактовых импульсов, вспомогательный генератор, блок усреднения и отсчетное устройство, отлича ощайся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения избыточности информации при регистрации медленно меняющихся напряжений, он содержит хронирующее уст40 ройство, вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выходы связаны со входом вспомогательного генератора, выполненного в виде нониусного генератора пилообразного напряжения, нуль-органом, устрой45 ством реверса, реверсивным счетчиком и с переключателем блока усреднения, 19

15 иг 2

Составитель Н. Н. Чижевская

Редактор Н. С. Коган Текред А. А. Камышникова Корректоры; Л. В. Наделяева и С. Ф. Гоптареико

Заказ 818/13 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комнгета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2