Амплитудный цифровой вольтметр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистические

Республик ()879488 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заа елена 220280 (21) 2886281/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.1 131. Бюллетень JA 41

Дата опубликования описания 07.11.81 (5! )М. Кл.

6 01 В 19/25 еввуАврстееивый комитет

СССР ав далем изобретений н открытий (53) УДК621.317.

° 726(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю;Н.Захаров, И.И.Ковбанюк и А.И.Ярухин

Л (71) Заявитель (54) АМПЛИТУДНЫЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТИЕТР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения амплитудного ! значения переменного напряжения при большом диапазоне изменения измеряемых напряжений.

Известно устройство для определения размаха амплитуды переменного. напряжения, содержащее пиковый детектор, сумматор, схему сравнения, схему И, ключ, счетчик импульсов, 10 регистр, цифроаналоговый преобразователь, генератор опорной частоты, делитель частоты, дифференциатор и переключатель Pl).

Недостатками известного устройства являются большие аппаратурные затраты на его реализацию, а также сложность его настройки.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому ре20 эультату к изобретению является амплитудный цифровой вольтметр, содержащий схему сравнения, управляемый генератор импульсов, индикатор, источник установочного сигнала, преобразователь "код-напряжение",.усилитель, устройство уравновешивания входного напряжения и нуль-орган, в котором выход схемы сравнения соединен с управляющим входом управляемого генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, разряды которого подключены к соответствующим разрядам индикатора, а установочный выход счетчика импульсов подключен к источцику установочного сигнала (2 ).

Недостатком амплитудного цифрового вольтметра является малый диапазон измеряемых напряжений..

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей амплитудного цифрового вольтметра.

Поставленная цель достигается тем, что в амплитудный цифровой вольтметр, содержащий блок сравнения, счетчик импульсов, индикатор, управляемый

879488 4 дици1 овать состояние счетчика 3, а через замкнутый ключ 6 разрешает генератору 4 генерировать импульсную последовательность, которая поступает на счетный вход счетчика 3.

С приходом счетных. импульсов счетчик

3 производит их.подсчет, в результате аттенюатор 1 делит измеряемое напряжение U до величины образцово10 го напряжения U . При равенстве

0В /k = U, где k — коэффициент деления аттенюатора, на выходе блока 2 формируется сигнал противоположной полярности, который разрешает индикатору 5 индицировать состояние счетчика З,.являющееся пропорциональным величине измеряемого напряжения

0 „ при постоянном значении образцового напряжения U,,а для генератора

zo 4 — запрещающим, т.е, он прекращает генерацию, состояние счетчика фиксируется. По приходе установочного сигнала измерение повторяется аналогично описанному случаю.

В режиме автоматического измерения или слежения ключ 6 разомкнут, генератор 4 постоянно генерирует. импульсную последовательность, при этом после переполнения счетчика 3 импульсов измерения начинаются сначала, При равенстве U „ = 0> на блок индикации идет разрешение для фикса/ ции состояния счетчика 3 импульсов.

55 генератор импульсов, восход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, разряды которого присоединены к соответствующим разрядам индикатора, дополнительно введены аттенюа тор, ключ, элемент НЕ, источник опорного напряжения, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем с входом вольтметра соединен вход аттенюатора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с йсточйиком опорного напряжения, выход блока сравнения соединен с разрешающим входом индикатора, через ключ — с входом управляемого генератора импульсов, а разряды аттенюатора присоединены к соответствующим разрядам счетчика импульсов, в котором первый управляющий вход соединен с выходом блока сравнения непосредственно, а второй — через элемент НЕ.

На чертеже изображена блок-схема амплитудного цифрового вольтметра.

Амплитудный цифровой вольтметр содержит аттенюатор 1, блок 2 сравнения, реверсивный счетчик 3, управляемый генератор 4 импульсов, индикатор 5, ключ 6, элемент НЕ 7, источник 8 опорного напряжения.

Вход амплитудного цифрового вольтметра соединен с входом аттенюатора

1, выход которого соединен с одним из входов блока 2, выход которого соединен с разрешающим входом индикатора 5, через ключ 6 — с входом генератора 4, с первым управляющим входом счетчика 3 и через элемент

НЕ ? с вторым управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с аттенюатором 1 и с индикатором 5, счетный вход счетчика 3 соединен с выходом управляемого генератора 4, а другой вход блока 2 соединен с источником 8.

Работает амплитудный, цифровой вольтметр следующим образом, На входе аттенюатора 1 присутствует измеряемое напряжение Ug, После установки счетчика 3 установочным сигналом в состояние лог. "О", что соответствует единичному коэффициенту деления аттенюатора 1, измеряемое напряжение 0@ поступает неослабленным на первый вход блока 2, на другом входе которого присутствует опорное напряжение 00. При этом на выходе блока 2 формируется сигнал, который запрещает индикатору 5 инЕсли счетчик 3 выполнен реверсивным, то в момент сравнения напряжений на входах блока 2 состояние на первом и через элемент НЕ 7 — на втором управляющем входах счетчика 3 меняется на противоположное — счетчик производит суммирование импульсов, поступающих от генератора 4, в результате — коэффициент деления аттенюатора 1 уменьшается. При выполнении условия U /k 0 на выходе блока 2 формируется сигнал противоположной полярности. Выполнение счетчика 3 реверсивным позволило значительно повысить быстродействие вольтметра в режиме автоматического измерения или..слежения. Если входное напряжение изменяет свое значение, то в зависимости от состояния блока сравнения реверсивный счетчик работает или на вычитание или на сложение, приводя к равенству входной и опорный сигналы, не повторяя заново весь цикл измерений. Элемент НЕ 7 позволяет изменять управление ревер879488

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9711/14 Тираж 735 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4 сивного счетчика с прямого на обратное.

Введение в амплитудный цифровой вольтметр аттенюатора, элемент НЕ, ключа и реверсивного счетчика вместо цифроаналогового преобразователя, усилителя, схемы уравновешивания и счетчика импульсов значительно упростило вольтметр в .целом, а также расширило диапазон измеряемых напряжений.

Выполнение вольтметра не требует тщательной настройки, а точность его в основном определяется точностью выполнения аттенюатора;

Амплитудный цифровой вольтметр, содержащий блок сравнения, счетчик импульсов, ийдикатор, управляемый генератор импульсов, выход которого .соединен со счетным входом счетчика импульсов, разряды которого присоеди невы к соответствующим разрядам индикатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены аттенюатор, ключ, элемент НЕ, источник опорного напряжения, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем с входом вольтметра соединен вход аттенюатора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опор10 ного напряжения, выход блока сравнения соединен с разрешающим входом индикатора, через ключ — с входом управляемого генератора импульсов, а разряды аттенюатора присоединены

is к соответствующим разрядам счетчика импульсов, в котором первый управляющий вход соединен с выходом блока сравнения непосредственно, а второй— через элемент НЕ.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М- 428290, кл. G 01 Я 19/04; 1972.

2. Гринев В.Г., Гринева Л.В. Амплитудный цифровой вольтметр. — Приборы и техника эксперимента, 1.978, У 1, с. 113 (прототип).