Цифровой вольтметр

 

2I8305

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетоких

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 36/01

Заявлено 24.1V.1967 (№ 1151290/26-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17Х.1968. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 26.V111.1968

МПК G Olr

УДК 621.317.725:621. .385 (088.8) Комитет по делам изобретений и отирытий при Соеете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ь. М. Муттер и Э. Ф.-Л. Симхович

Завод «Вибратор

Заявитель

ЦИ Ф РО ВО И BOJI ЬТМ Е1 Р

11зобрстение относится к цифровым электроизмсритсльным приборам и предназначено для измерения напряжения постоянного тока.

11звестны цифровые вольтметры, содержащие цифроаналоговый преобразователь, сравнивающее устройство, устройство управления, декадный регистр памяти, распределитель импульсов, ключевые устройства и отсчетное устройство в ьпде цифровых десятичных индикаторов.

В предложенном устройстве для упрощения конструкции декады регистра памяти выполнены в виде вычитающих (суммирующих) счетчиков. выходы которых соединены с0 входами ключевых устройств, расположенных в цепях питания индикагopQB, а выходы распределителя импульсов подключены ко входам ключевых устройств, подсоединенных к десятичным входам индикаторов. Кроме того, с целью повышения качества отсчета между анодом и всеми катодами газоразрядных ламп индикаторов через гасящие сопротивления включены запоминающие конденсаторы.

IIa фиг. 1 приведсна блок-схема описываемого вольтметра; на фиг. 2 — схема включения цифровой газоразрядной индикаторной лампы с запоминающими конденсаторами, Вольтметр состои г из цифро-аналогового преобразователя 1, вырабатывающего компенсационное напряжение t. сравнивающего устр йства 2, определяющего знак разности между U, и измеряемым напряженнем устройства 8 управления; распределителя 4 импульсов; дву: декад 5 и о регистра памяти;

5 генератора 7 прямоугольных импульсов; ключевых устройств 8 — 11 и отсчетного устройства в внде двух десятпчных индикаторов 12 и

13. Г1отенциальные и импульсные входы декад

6 и 6 регистра памяти обозначены, соответ10 ствечно, познцпямн 14 и 1>, выходы декад— позицией 16.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении в регистрах памяти

15 набран 0 и Г,. раино нулю. Для определенности будем считать, что измеряемое напряжение с/„равно. например, 53 условным единицам (усл. el. По сигналу устройства 8 управления с индикаторов 12 и 18 снимается пи20 тающее напряжение с помощью ключевого устройства 8, а ключевое устройство 10 переходит в такое положение, при котором импульсы с генератора 7 не попадают на входы

1э декад 6 и 6. На входы 14 от устройства 8

25 подается сигнал, разрешающий импульсам распределителя 4 изменять состояние декад

5 и 6, после чего начинается поразрядное уравновешивание L„êàëèáðoâàííûìè ступенями (/„от старшей декады к младшей. По окон30 чании процесса уравновешивания выполняется

218305

15

60 б5 равенство t. „-=tj, =53 уел/е, и по сигналу устройства управления начинается режим считывания. 11ри этом черсз ключевое устройство

8 подается питающее напря>кение на индикаторы 12 и 13.

Одновременно устройство 8 выдаст разрешение на прохождение импульсов с генератора 7 через ключевое устроиство 10 на входы

15 декад 5 и 6 и подает сигнал на их входы

14, благодаря которому импульсы распределителя 4 перес1ают оказывать влияние на состояние декад памяти. Таким образом, в режиме c÷èòûâàíêÿ импульсами распределителя

4 коммутируются только ключевыс устройства

11.

Сигналы на выходах 16 декад регистра памяти появляются в момент времени, определяемый набранным числом в этих декадах.

Происходит это следуюшим образом.

В рассматриваемом случае в декаде 5 записано число 5, а в декаде 6 — число 8. Если ключевые устройства 11, располо>кенные на десятичных входах индикаторов, обегаются в порядке 1, 2, 3 ... 8, 9, 01 .. (где цифры 1, 2, 3 ... соответствуют цифрам индикатора), то декады 5 и б должны быть выполнены как вычитающие счет чики, и с их выхода 16 должен сниматься сигнал в момент появления в них цифры «О». Таким образом, после первого импульса замыкается то ключевос устройство

11, которое связано с цифрами 1 индикаторов 12 и 18, а в декадах 5 и 6 оказываются записанными, соответственно, числа 4 и 2. На выходах 16 сигналы не появляются, кгпочевые устройства 9 остаются разомкнутыми, и в индикаторах 12 и 18 никакая цифра не ин (HllHруется. После второго импульса замыкается ключевое устройство 11, связанное с цифрой

2, а в декадах 5 и 6 появляются цифры 3 и 1.

В отсчетном устройстве цифра не индицируется, После третьего импульса замыкается ключевое устройство 11, связанное с цифрой 3, в декадах 5 и б записываются цифры 2 и О, а на выходе !б декады 6 появляется сигнал.

Ключевое устройство 9, расположенное в цепи питания индикатора 18, срабатывает и в нем зажигается цифра 8. Лналогично после пятого импульса в индикаторе 12 зажигается цифра 5.

В дальнейшем отсчетное устройство 13 срабатывает после 13, 23, 43... импульсов, а устройство 12 — после 15, 25, 45... импульсов.

При этом, если режим индикаторов 12 и 18 выбран правильно, в отсчете будет гореть число 53, соответствующее U„

Декады 5 и б регистра памяти могут быть выполнены и как суммирующие счетчики, lo тогда порядок обегания ключевых устройств

11 должен быть изменен на обратный.

По мнению авторов, следует отдать предпочтение выполнению декад регистра памяти в виде вычитающих счетчиков, так как в этом случае возможно упрощение схемы прибора за счет совмещения шины вычитания с шиной псрекомпенсации, используемой при поразрядном уравнозсшивании.

В качестве цифрового индикатора 12 может быть использована газоразрядная лампа (см. фиг. 2). В цепи анода 17 лампы помещаются ключевые устройства 8 и 9, а в цепи катодов

18 — ключевые устройства 11 (для упрощения схемы на фиг. 2 показаны лишь три катода).

Между анодами и всеми катодами через ограничивающее сопротивление 19 включены запоминающие конденсаторы 20, Позицией 21 обозначено сопротивлени" заряда конденсаторов 20.

Сопротивление 19 выбирается в соответствии с номинальным током горения лампы, причем целесообразно обеспечить неравенство:

1 21 1 19 °

Работа устройства осуществляется следующим образом. ,В исходном состоянии ключевое устройство

8 разомкнуто, и лампа 12 не индицирует. По сигналу устрой-тва 8 управления замыкается ключевос устройство 8. Одновременно в определенном порядке происходит поочередное замыкание кл.очевых устройств 11. В тот момент, когда срабатывает ключевое устройство

9, соответствующий конденсатор заряжается через сопротивление 21 и одно из замкнутых ключевых устройств 11. После этого начинает светиться цифра, управляемая этим ключевым устройством.

Б следующий момент (после очередного импульса генератора 7) ключевое устройство 9 размыкается, поэтому срабатывание последующих ключевых устройств 11 не оказывает на лампу 12 никакого влияния, а конденсатор, получивший заряд на предыдущем шаге, разряжается через сопротивление 19 и промежуток анод — соответствующий катод, поддерживая ток свечения в заданных пределах в течение 0,9 гериода обегания. Таким образом, хорошее качесгво отсчета обеспечивается без пропускання через индикатор экстратоков.

П р едм ет изобретения

1. Цифровой вольтметр, содержащий цифроаналоговый преобразователь, сравнивающее устройство, устройство управления, декадный регистр памяти, распределитель импульсов, ключевые устройства и отсчетное устройство в виде цифровых десятичных индикаторов с обьединенными десятичными входами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, декады регистра памяти выполнены в виде вычитающих (суммирующих) счетчиков, выходы которых соедин= íû со входами ключевых устройств, расположенных в цепях питания индикаторов, а выходы распределителя импульсов подключены ко входам ключевых устройств, подсоединенных к десятичным входам индикаторов.

218305

2. Вольтметр по п. 1, отлака ощийся тем, что, с целью повьгшеппя качества отсчета, между анодом и всеми катодами газоразряд1 ых ламп индикаторов через гасящие сопро1ивлсвпя включены запоминающие конденсаторы.

218305 л

Составитель Н. H. Чижевскаи! едактор Г. С. Антропова Текред T. П. Курилко Корректор В. В. Крылова

Заказ 23б!/7 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета l10 делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Цен)р, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2

tg 78

L т

I,Я

1 о /

\