Цифровой вольтметр для измерения действующих значений периодических напряжений

 

у ЯДРАМ.ЬУМ1М Й :1

®цато ойЙе т1

Е» г л 4т 1Л- 1

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советеии»

Сациалиотичеоки»

Реопублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21е, 36/01

Заявлено 23.11.1968 (№ 1219920/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.VI.1969. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 19,XI.1969

МПК 6 01г

УДК 621.317.725(088.8) Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. Ф. Толстиков

Заявитель

Харьковское высшее командно-инженерное училище

ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ

ЗНАЧЕНИЙ ПЕРИОДИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области цифровой электроизмерительной техники.

Известные цифровые вольтметры для измерения действующих значений периодических напряжений, содер>кащие преобразователь аналог — код, программное устройство, арифметическое устройство, генератор эталонной частоты, счетчик импульсов, дешифратор и отсчетное устройство, характеризуются сравнительно невысоким быстродействием.

Предлагаемый вольтметр позволяет повысить быстродействие за счет того, что он снабжен триггером смещения и схемами совпадений, включенными между выходами преобразователя аналог — код и входом арифметического устройства.

На чертеже представлена структурная схема описываемого вольтметра.

Вольтметр содержит формирующее устройство ФУ, ключ К, триггеры Т,, Т„Т,, 74, счетчик С4 запускающих импульсов, сумматор

Х, регистр R, схемы совпадений на элементах

«И», линии задержки ЛЗ, триггер смещения

Т,, логические элементы «Ит», «ИЛИ,», «ЙЛИ»», схему сброса, фантастронный генератор линейно изменяющегося напряжения

ГЛИН, электронные ключи ЭК1, ЭК2 и генератор импульсов ГИ. В качестве умножителя частоты используется устройство, состоящее из вычитающего счетчика ВС и суммирующего счетчика СС, схемы переноса, генератора импульсов ГИ„делителя частоты ДЧ, двух ключей ЭКЗ, ЭК4 и схемы «ИЛИе».

Вольтметр работает следующим образом.

При нажатии кнопки «ИЗМ» триггер T., открывает ключ К, и первый импульс, сформированный устройством ФУ в момент перехода измеряемого напряжения через нуль, опрокидывает триггер Т„который открывает

10 ключ ЭК4. Импульсы с выхода ДЧ с частоfoi тои (/о1 — частота импульсов ГИ„т—

1И коэффициент делении ДЧ1 поступает на вход

ДЧ. Через период Т„вторым импульсом ФУ, воздействующим на триггер Т„ключ ЭК4 закроется. За время открытого состояния ключа ЭК4 в вычитающий счетчик поступает

n= Т„" импульсов. гп

Одновременно с закрытием ключа ЭК4 триггер Тв возвратится в исходное состояние, а триггер Т3 откроет ключ ЭКЗ и выдаст импульс на схему «ИЛИз», которым число, за2s писанное в счетчик ВС, будет перенесено в счетчик СС. С поступлением импульсов ГИ1 с частотой /О, на вход счетчика СС число, записанное в этом счетчике, уменьшается.

При уменьшении этого числа до нуля на выЗо «оде счетчика СС возникает импульс, которым

245909 число и вновь будет перенесено из ВС в СС.

Этот же импульс одновременно поступит на запуск ГЛИН и на вход счетчика запускающих импульсов. Так как частота импульсов, поступающих на вход счетчика СС, в m раз больше частоты импульсов на входе счетчика

ВС, то частота запускающих импульсов будет в т раз больше частоты измеряемого напряжения. Следовательно, за время одного периода будет произведено измерение мгновенных значений напряжения.

При поступлении на вход ГЛИН запускающего импульса начинает работать фантастронный генератор линейно изменяющегося напряжения, на вход которого подается измеряемое напряжение. Мгновенное значение напряжения преобразуется в последовательность импульсов n . Эти импульсы параллельно поступают на входы сумматора Х и регистра R. Причем на вход сумматора поступают все импульсы, а на вход регистра все, кроме первого. Первый импульс фиксируется триггером смещения Т,, благодаря чему элемент «И,» становится проводящим. Таким образом, число импульсов, записанных в регистре, всегда на единицу меньше числа импульсов, поступивших на вход сумматора.

После прихода каждого импульса число, зафиксированное в регистре, переносится в сумматор со сдвигом вправо на один разряд (умножение на 2) и прибавляется к числу, записанному в сумматоре. Перенос чисел из регистра в сумматор осуществляется с помощью схемы переноса теми же импульсами и,, но смещенными во времени линией задержки ЛЗ так, что в сумматоре последовательно записываются числа: 1, 2, 3> ...,n, .

Для возведения в квадрат нового числа

nr+> число, записанное в регистре, сбрасывается. Одновременно триггер Т возвращается в исходное состояние, закрывая элемент

«И1».

Эта операция повторяется т раз в течение

5 периода исследуемого напряжения.

Счетчик Сч. т, отсчитав т запускающих импульсов, сформирует сигнал, которым триггер Т> возвратится в исходное состояние и через триггер Т4 откроет ключ ЗК2, После это.

10 го начинается операция извлечения квадратного корня. Импульсы генератора ГИ через

ЗК2 поступают,на вход регистра R и схемы переноса. Одновременно сумматор переводится из режима суммирования в режим .вычита15 ния. Импульсы поступают на вход регистра

R до тех пор, пока число,в сумматоре не станет равным нулю. При этом с последнего триггера сумматора поступит сигнал на триггер Т4, и ключ ЭК2 закроется. Измерение за20 кончено. В счетчике СИ, включенном параллельно регистру Я, будет зафиксировано число У, пропорциональное действующему значению измеряемого напряжения.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр для измерения дей30 ствующих значений периодических напряжений, содержащий умножитель частоты, преобразователь аналог — код с генератором линейно изменяющегося напряжения, арифметическое устройство, счетчик импульсов с

35 индикаторным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, вольтметр снабжен триггером смещения и схемами совпадений, включенными между выходом преобразователя аналог — код и

40 входом арифметического устройства.

245909

Составитель Г, Н. Кучеренко

Техред Л. Я. Левина Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор Гофман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 274674 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4