Цифровой вольтметр с частотными сравнивающими элементами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 473 IOI

Са1аз Совет ких

Социалистических

Раса блик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 17.03.72 (21) 1759914/18-10 (51) i(. Кл. 6 01г 13/ 02 с присоединением заявки ¹

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) 3 ДК 621.317.7 (088.8) Опубликовано 05.06.75. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 05.11.75 (72) Р.вторы изобретения

В. С. Козлов, В. Ф. Силюк и В. H. Шумилин

Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР С ЧАСТОТНЫМИ

СРАВНИВАЮЩИМИ ЗЛ ЕМЕНТАМИ

ГасуааРственный комитвт (32) 11риоритет

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть применено при конструировании цифровых вольтметров.

Известны цифровые вольтметры с частотнымн сравнивающими элементами, содержащие преобразователь напряжения в частоту, цифровые индикаторы, делитель напряжения, узлы поджига знаков, детекторы и блоки настроенных контуров. Однако отмечается значительная погрешность измерения и сложность настройки из-за ограниченной добротности фильтров.

Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения и упрощение настройки вольтметра. Это достигается тем, что в вольтметре дополнительно установлены суммирующий узел, подключенный через диоды к анодам цифровых индикаторов, и дифференциалы;ыс фильтры с катушками связи, сосдпнешlllìll с блоками настроенных контуров н детекторамп; детекторы каждой цифры разря;1а соединены с детекторами смежных цифр разряда через резисторы мостовой схемы, выход последней подсоединен через ограничитель н узел поджига к поджигающим элементам цифрового индикатора.

На фиг. 1 представлена схема вольтметра; па фиг. 2 — схема построения дифферепцпал1,— ных фильтров.

Вольтметр состоит из входного делителя 1, катодного повторителя 2, усилителей 3, преобразователя напряжение †часто 4, усилителя мощности 5, автоматического делителя напряжения 6, вычитающего устройства 7, усилителя 8, формирователя 9, лампы 10, цифровых индикаторов JI1... л„, дифференциальных фильтров 0 ...9, ограничителей 0" ... 9", узлов поджига цифровых индикаторов 0 "... 9 ", суммирующего узла, состоящего из резисторов, емкостей и диодов, Напряжения, выделяющиеся на резонансных контурах фильтров каждой значащей цифры разряда Ка, К1, К2... Ag, трансформируются на две вторичные обмотки связи Ll u

Lz для контура Кp и после детектирования (11к,, U ê„, (к,,... Ук„, U ê, используются для формирования напряжений на выходе фильтров ь „, 1.1 „U ... U,l,„. Для уменьшения взаимных влияний вычитание напря;ксllllH сн1ежных фильтров осуill, cT13151LTc.st no мостовой схеме. 11рннцпп формпрова1шя выходных напряжешш фильтров показан 11.; фпг. 2 о. Нули напряжений на выходе двух смежных фильтров (например, О, 0 для фильтров «О» и «1» фиг. 2 u)»e совпадают, что достигается посредством использования двух органов настройки: перестройкой контура cep3i3 дечником и регулировкой уровня вычитаю473101 щихся напряжений смежных фильтров потенциометрами Ro, Ль Я ... Ro.

Это необходимо для того, чтобы пересечение характеристик выходных напряжений фильтров U y„U ф„Уф„... Уф, осуществлялось на уровне напря>кения источника смещения каскадов,поджига Е. Это уменьшает погрешность переключения. Выходные напряжения дифференциальных фильтров после усиления — ограничения каскадами 0", 1", 2"... 9" поступают на управление каскадами поджига цифр разряда 0", 1", 2", ... 9".

В рассматриваемом случае одновременное горение двух смежных цифр разряда исключается. В блоке автоматического делителя напря>кения б из напряжения каскадов поджига формируется компенсирующее напряжение для отсчета знака второго разряда. Отсчет знаков последующих разрядов осуществляется аналогично рассмотренному. Напряжение для отсчета знака второго разряда формируется в вычитающем устройстве 7, куда поступает измеряемое напряжение с выхода усилителя 3 и компенсирующее — с каскада автоматического делителя напряжения 6. После требуемого усиления каскадом 8 полученная разность напряжений используется для отсчета значащей цифры второго разряда.

Снимаемое с анодов цифровых индикаторных ламп Ль Л ... Л (см. фиг. 1) напряжение подается па входную часть суммирующего узла — ограничитель по минимуму, собранный на диодах Дь gh ... Д„ и сопротивлениях Rs и Ri,. Если значащие цифры всех разрядов горят, то на выходе ограничителя напряжение отсутствует. При попадании в зону провала на выходе ограничителя появляется импульс напряжения с крутым передним фронтом (заряд емкости Ci через прямое сопротивление диодов) и растянутым задним, обусловленным разрядом емкости через обратное сопротивление диода Дз. Через емкость С> этот импульс подается на ограничитель по максимуму, собранный на сопротивлениях Rs, Re, R; и диоде

Д . Калиброванный по амплитуде импульс (напряжение U, стабилизировано) через делитель напря>кения, выполненный на сопротивлениях Rs и Р поступает на суммирующий каскад усилителя измеряемого напряжения 3.

Амплитуда импульса должна быть достаточной для того, чтобы перекрыть зону провала.

Таким образом, на время длительности импульса загорится ближайшая цифра разряда.

После потухания цифры описанный процесс повторится и будет повторяться периодически до тех пор, пока не изменится уровень входного напряжения U,. Неограниченный по максимуму импульс через емкость С поступает на вход каскада 9, в анодной цепи которого загорается индикаторная, неоновая лампочка 10.

Таким образом, погрешность переключения можно учесть, прибавив ее с соответствующим знаком к показаниям индикаторов.

Предмет изобретения

Цифровой вольтметр с частотными сравнивающими элементами, содержащий преобразователь напряжения в частоту, цифровые индикаторы, делитель напря>кения, усилители, узлы,поджига знаков, детекторы и блоки настроенных контуров, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и упрощения настройки, в нем установлены суммирующий узел, подключенный через диоды к анодам цифровых индикаторов, и

З5 дифференциальные фильтры с катушками связи, соединенными с блоками настроенных контуров и детекторами, причем детекторы каждой цифры разряда соединены с детекторами смежных цифр разряда через резисторы мо40 стовой схемы, выход которой подсоединен через ограничитель и узел поджига к поджигающим элементам цифрового индикатора, Редактор О. Филиппова (оставитель II. Трофимов

Техрсд T. Курилко

Корректор 3. Тарасов»

Заказ 2730/5 Изд. Ла 887 и(иок 902 Ilîäèèñíî .

LlII1ÏIÏI1 Гf)l ди1:сзненного коми ег;I (х вст 1 Миниет!н>н (.С .(Р по делам изобретений н открытий

Москва, )I(-35, Раугиская наб., д. 4.5

Типография, пр. Сапунова, 2