Импульсный вольтметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 794554 боюэ Сооетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2710213/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 01 R 19/04

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения

Ю. М. Сапига и И. М. Онищенко (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения амплитуды одиночных импульсов и последовательности импульсного напряжения с предварительным преобразованием импульсов в постоянное напряжение.

Известен импульсный вольтметр с отрицательной обратной связью, содержащий последовательно соединенные схему сравнения, усилитель и диодно-конденсаторный амплитудный детектор (1).

Недостатком известного вольтметра является повышение пульсации выходного постоянного напряжения при минимальной длительности и частоте повторения измеряемой импульсной последовательности, что является следствием проявления противоречия между минимальной постоянной времени заряда и максимальной постоянной времени разряда амплитудного детектора.

Известен также импульсный вольтметр, содержащий последовательно соединенные усилитель сравнения, устройство дозирования и диодно-конденсаторный амплитудный детектор, выход которого соединен со вторым входом устройства дозирования, выполненного в виде последовательно соединенных масштабного усилителя и аналогово ключа (2).

Недостатком импульсного вольтметра

2 является сравнительно высокий уровень пульсации выходного напряжения при работе в широком диапазоне длительностей и частот повторения измеряемых импульсов ввиду того, что длительность импульса управления ключом по мере приближения выходного напряжения амплитудного детектора к амплитуде входного импульса становится соизмеримой с временем переходных о процессов в ключе, что приводит к нарушению коррекции выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения пульсаций выходного напряжения.

15 Это достигается тем, что в импульсном вольтметре, содержа щем последовательно соединенные усилитель сравнения, устройство дозирования с масштабным усилителем на входе, амплитудный детектор, выход, 20 которого соединен с одним из входов усилителя сравнения и с устройством дозирования, устройство дозирования выполнено в виде последовательно соединенных с масштабным усилителем амплитудного детек25 тора и сумматора.

На чертеже представлена блок-схема импульсного вольтметра.

Импульсный вольтметр содержит последовательно соединенные усилитель 1 срав30 кения, устройство 2 дозирования и ампли1

r Ф

Ф ю фю ° е, э

794554

Изд. № 140

Тира>к 749

Подписное

Заказ 865

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкогиа

3 тудный детектор 3. Устройство дозирования выполнено в виде последовательно соединенных масштабного усилителя 4, амплитудного детектора 5 и сумматора б, другой вход которого соединен с выходом амплитудного детектора.

Импульсный вольтметр работает следующим образом.

При превышении амплитуды измеряемого импульса постоянного напряжения на выходе амплитудного детектора 3 на выходе усилителя 1 появляется импульс, поступающий в устройство 2. Устройство дозирования формирует импульсы, амплитуда и длительность которых пропорциональны разности импульсного сигнала на выходе усилителя 1 и выходного напря>кения детектора 3. Детектор 3 имеет постоянную времени разряда, большую паузы между входными импульсами, и формирует постоянное выходное напряжение.

В устройстве 2 усилитель 4 передает импульс усилителя 1 на детектор 5 и имеет значительно большую полосу пропускания, чем усилитель 1, а также емкостную развязку на входе для срезания постоянной составляющей выходного сигнала усилителя 1.

Детектор 5 повторяет на своем выходе импульс усилителя 4 с коэффициентом передачи, равным единице, постоянной времени заряда, равной длительности импульсов, поступающих с выхода усилителя 1 (при приближении выходного напряжения детектора 3 к амплитуде входного импульса) и постоянной цепи разряда в 2 — 3 раза, большей длительности импульсов.

Сумматор 6 осуществляет алгебраическое суммирование амплитуды сигнала детектора 5 и постоянного выходного напряжения детектора 3. При поступлении на вход импульсного вольтметра последовательности импульсов, ввиду большой разности между их амплитудой и постоянным выходным напря>кением, конденсаторы детекторов 5 и 3 последовательно заряжаются практически до напряжения, равного амплитуде импульсов, после чего цепь заряда конденсаторов отключается, и устройство переходит в режим ожидания.

В момент приближения величины входного импульсного напряжения к величине постоянного напряжения на выходе детектора 3 (на величину чувствительности уси5

4 лителя 1), на выходе усилителя 1 появляется небольшой импульс, амплитуда которого линейно усиливается усилителем 4 с одновременно с улучшением фронтов импульса за счет большого быстродействия усилителя 4, а выходной сигнал усилителя дозаряжает конденсатор детектора 5.

В этот момент выходной сигнал детектора 5 превышает уровень постоянного напряжения детектора 3. Разностное напря>кение на входе сумматора б дозаряжает конденсатор детектора 3.

Ввиду того, что элементы устройства дозирования R работают в линейном режиме, амплитуда импульсов напряжения, дозаряжающих детектор 3, линейно уменьшается до уменьшения разницы постоянного напряжения на выходе детектора 3 и входного импульсного напряжения на величину чувствительности усилителя 1, чем достигается уменьшение пульсаций выходного напряжения детектора 3 до уровня, обусловленного только чувствительностью усилителя 1.

Сравнительные испытания данного импульсного вольтметра по сравнению с известным показали, что пульсация выходного напряжения может быть уменьшена в

1,3 — 5 раз, Это позволяет использовать его в устройствах, в которых необходимо точное измерение амплитуды импульсного напряжения.

Формула изобретения

Импульсный вольтметр, содержащий последовательно соединенные усилитель сравнения, устройство дозирования с масштабным усилителем на входе, амплитудный детектор, выход которого соединен с одним из входов усилителя сравнения и с устройством дозирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения пульсаций выходного напряжения, устройство дозирования выполнено в виде последовательно соединенных с масштабным усилителем амплитудного детектора и сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Маграчев 3. В. Аналоговые измерительные преобразователи одиночных сигналов. М., «Энергия», 1974, с. 88, рис. 3 — 1ба.

2. Авторское свидетельство СССР № 433417, кл. G 01 R 19/04, 1971.