Цифровой вольтметр
36970О
Сова Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
М. Кл. Н 03k 1!3i02
G 0lr 13,02
Заявлено 06.IV.1970 (№ 1420530!26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 08.11.1973. Бюллетень ¹ 10
Дата опубликования описания 24ЛЧ.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
y ÄÊ 681 325(088.8) Авторы изобретения
М. М. Гельман и И. Г. Турундаевская
Заявитель
ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР
Изобретение относится к области построения систем измерительной техники.
Известны цифровые вольтметры (ЦВ) с коррекцией нелинейности характеристики преобразования.
Недостатками известных устройств являются сравнительная сложность аппаратурной реализации, относительно низкая точность и большое время на выполнение цикла коррекции, кроме тото, в ряде случае в предполагается наличие а приорных сведений о виде нелинейности характеристики цифровых вольтметров.
С целью повышечия точности измерений и упрощения системы коррекции за счет исключения сведений о виде нелинейности реальной характвристики преобразования напряжения в код в стредлатаемый вольтметр введены формирователь корректирующего напряжения и схема сравнения, входы которой соответственно соединены с одним из входов цифрового вольтметра и выходом линейного преобразователя кода в напряжение, а выход схемы сравнения через формирователь корректирующего на пряжения подключен ко второму входу множительного элемента.
Коррекция нелинейности ЦВ происходит на примере логарифмического характера нелинейности.
Пусть ЦВ обладает реальной характерпстикой вида Л = t (n) =Ln(U+ 1). В соответствии с данной характеристикой ЦВ прп измерении напряжения Ь,- выходной код составляет значение Л,. с погрешностью, обусловленной нелинейностью характеристики в данной точке. В случае требуемой характеристики
N = cp (к) напряжению U, соответствует код
Л,. Для компенсации погрешности измерений, обусловленной нелинейностью реальной характеристики в точке с координатами U»-, A ., осуществляется умножение измеряемого напряжения L » на величину, обеспечивающую получение напряжения У». Полученному напряжению U, по реальной характеристике ЦВ соответствует код Л „, чем достигается исключение погрешности от нелинейности.
Процесс коррекции происходит следующим образом.
В точке с координатами Л » и U, на реальной характеристике величина ко да составляет
У=1п (U,+1), тогда U =1Ж; — 1 = lU — 1, так как Л, =- кГ»-,,прп к =- 1, плп
25 х
Цифровой вольтметр с коррекцией .слинейности характеристики преобразования содержит множительное звено 1, преобразователь 2 напряжения в «од с не1пнейной характерпстиЗО кой преобразователя, линейный пре,тбразова369700
Составитель А. Кузнецов
Редактор М. Афанасьева Техред Т. Курилко
Корректор Н. Стельмах
Заказ 1083/12 Изд. лГ 1275 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 тель 8 кода в напряжепие, формировате.li 4 корректирующего напряжения и схему сравнения 5.
Карре|оция реализуется следующей последовательностью аперации.
В соотвегствии с реальной характеристикой
ПНК происходит процесс измерения напряже:ния U.„è представления его .выходным кодом
Л „, который преобразуется, «о уже по линейной характеристике, в напряжение U,; напряжения U и У„сравниваются между собой.
Сигнал, соответствующий наличию разности, воздействует на формирователь растущего корректирующего напряжения. Формируемое
U напряжение 1+ " умножается на напряже2 ние U„, при этом образуется напряжение U,, На вход ПНК поступает теперь на пряжение
U,„êîò0ðîìó по реальной характеристике соответствует код Л,, Последний преобразуется в напряжение U,, При наличии разности между на пряжениями Уа, и U,. формируется. х 7 х напряжение (1+ — х+ — ), на которое умножа2 6 ется .напряжение U„. Последовательность рассмотренных операций повторяется и-раз (при этом формируются напряжения Уа,, U „ и коды У„,, где т = 1, 2 ..., п, а также соответствующие напряжения, на которые умножается измеряемое напряжение сl„до момента появления нулевой разности (с практически осуществимой или требуемой точностью) между измеряемым напряжением и обратно преабразованным.
Таким образом обеспечивается коррекция погрешности от нелинейности с любой на перед заданной точностью, обусловленной выбором необходимого числа членов ряда. ПоследНий ЧЛЕН О;раННЧЕ гНОГО ряда ПредО,;роде I;f.тся чувствительностью схемы, указывающей наличие разности межд нйпряжениями измеряемым U, и обратно преобразованным U
gf
В процессе каррекции нельзя обеспечить генерацию корректирующего напряжения отрезками, соответствующими членам ограниченного ряда. Целесообразным является .генерация корректирующего напряжения, например, с постоянным шагом нарастания, при этом величина шага равна величине последующего члена ограниченного ряда. Шаг может быть задан и переменным, уменьшающимся по величине, но в последнем цикле процесса коррекции шаг должен соответствовать также последнему члену разложения ограниченного ряда.
Предлатаемым способом корректируется любая точка характеристики ЦВ, при этом не требуется цифрового вольтметра.
Предмет изобретения
Цифровой вольтметр с коррекцией нелинейности характеристики преобразования, содержащий последовательно соединенные множительный элемент, преобразователь на пряжения .в код с нелинейной характеристикой преоб разавания и линейный преобразователь кода B напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены формирователь корректирующего напряжения и схема сравнения, входы которой соответственно соединены с одним из входов множительного элемента, являющегося одновременно входом цифрового вольтметра и выходом линейного преобразователя кода в напряжение, а выход схемы сравнения через формирователь корректирующего на пряжения подключен ко второму входу множительного элемента.
