Импульсный вольтметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61.) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 100680 (21) 2936799/18-21

И1) М. К. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 R 19/0

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано070382, Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 070382 (53) УДК 621.317. .726 (088.8) / I (72) Авторы изобретения. Цема

П.П.Драбич, Л.Я.Мизюк, В.П.Сторчай и сссЖБ "«:" "- : > (71) Заявитель

Физико-механический институт (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

I 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения амплитудного знамения последовательностей импуль5 сов.

Известен импульсный вольтметр,содержащий переходной конденсатор, делитель напряжения, операционный усилитель, управляемый ключ, электронный коммутатор, накопительный конденсатор, диоды и резисторы, .в котором входная клемма соединена с одним из входов электронного коммутатора и,череэ переходной конденсатор, — с делителем напряжения и через- первый резистор — с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через второй резистор соединен с выходом электронного коммутатора и накопительным конденсатором, параллельно которому включен третий резистор., выход операционного усилителя через управляемый ключ соединен с вторым входом электронного коммутатора, с катодом 25 первого диода, через четвертый резистор — с .анодом второго диода, а . анод первого диода и катод второго диода соединены с инвертирующим входом операционного усилителя(1). 30

Недостатком вольтметра является пульсация выходного измеряемого напряжения, снижающая точность измерения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является импульсный вольтметр, который состоит из управляемого пикового детектора, одновибратора, двух дозирующих конденсаторов, двух диодов, управляемого ключа, запоминающего конденсатора .и усилителя постоянного тока, причем выход управляемого пикового детектора соединен с первой обкладкой зарядного дозирующего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с анодом первого диода и катодом второго диода, катод первого диода эаземлен, а анод второго — соединен с первыми обкладками запомннакхцего и разрядного доэирующего конденсаторов, с входом усилителя постоянного тока и с первым контактом управляемого ключа, второй контакт которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, с второй обкладкой запоминающего конденсатора и с выходом устройства, средний контакт ключа соединен с второй обкладкой разрядного доэирующего конденсатора, уп911351 равляемый выход пикового детектора соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого пикового детектора и с управляющим входом управляемого ключа, вход управляемого пикового детектора является входом усттройства 121.

Недостатком известного вольтметра является низкая точность измерения и малый динамический диапазон, 5

10 так как заряд и разряд зарядного конденсатора вызывает появление нестабильного смещения на диоде, что вносит в измерения величину систематической погрешности, равную удвоенному значению остаточного напряжения на диоде. Кроме того, ввиду того,что зарядные импульсы тока поступают через диод,а разрядные — через ключ -выНа чертеже приведена блок-схЕма импульсного вольтметра.

Импульсный вольтметр содержит управляемый пиковый детектор 1,од65 ходное напряжение вольтметра содержит пульсации из-за трудности обеспечения одинаковой формы зарядных и разрядных импульсов тока. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный вольтметр, содержащий управляемый пиковый детектор, одновибратор, управляемый ключ, дозирующий конденсатор, запоминающий конденсатор и инвертирующий усилитель постоянного тока, вход управляемого пикового детектора является входом вольтметра, первый выход управляемого пикового детектора соединен с входом одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, вход инвертирующего усилителя постоянного тока соединен с первой обкладкой эапо- 40 минающего конденсатора„ вторая обкладка которого соединена с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока и с выходом вольтметра, первая обкладка дозирующего конденсатора 45 соединена с средним контактом управляемого ключа, дополнительно введены сумматор и элемент задержки,причем первый вход сумматора соединен с вторым выходом управляемого пикового детектора, а второй — с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, вход элемента задержки соединен с выходом одновибратора,. а выход - с усправляющим входом управляемого пикового детектора, первый контакт управляемого ключа соединен с выходом сумматора, а второй — с входом инвертирующего усилителя постоянного тока, вторая обкладка дозиру60 ющего конденсатора заземлена. новибратор 2, сумматор 3, элемент 4 задержки, управляемый ключ 5, дозирующий конденсатор 6, запоминающий конденсатор 7, инвертирующий усилитель 8 постоянного тока, клемму 9 (вход устройства) и клемму 10 (выход).

Импульсный вольтметр осуществляет усреднение амплитуды импульсов напряжения по реализациям их появления и работает следующим образом, При поступлении на вход 9 импульсного вольтметра импульса измеряемой последовательности напряжение на выходе управляемого пикового детектора

1 нарастает до амплитудного значения

А входного импульса. Это напряжение подается на первый вход сумматора 3, на второй вход которого подается напряжение Ug с выхода инвертирующего усилителя 8 постоянного тока.Следовательно, на выходе сумматора и на дозирующем конденсаторе устанавливается напряжение A + U . Когда напряжение на входе 9 устройства начинает спадать, на выходе управляемого пикового детектора оно остается постоянным и равным A и, следовательно, на дозирующем конденсаторе сохраняется напряжение А + Уб . При этом на управляющем выходе управляемого пикового детектора вырабатывается импульс, который запускает одновибратор 2, выходным импульсом которого с помощью ключа 5 дозирующий конденсатор 6 переключается с выхода сумматора 3 на вход усилителя 8.

При этом дозирующий конденсатор разряжается, а заряд на запоминающем конденсаторе изменяется на величину

a+=- Cq(A + 0s ), где С вЂ” величина емкости дозирующего конденсатора.

Элемент 4 задержки обеспечивает подачу импульса с одновибратора 2 на управляющий вход управляемого пикового детектора 1 для обнуления запоминающего конденсатора последнего через время, необходимое для переключения ключа 5. С приходом следующего импульса цикл повторяется. После окончания переходного процесса заряд на запоминающем кондечсаторе. 7 устанавливается постоянным, т.е. С =О сч АЖ =o,.

06 -A

Следовательно, выходное напряжение вольтметра линейно зависит от значения амплитуды выходного импульса.и, поскольку операция вычитания происходит на дозирующем конденсаторе, в импульсном вольтметре практически полностью отсутствуют амплитудные пульсации выходного. напряжения,что позволяет повысить точность измерения и расширить динамический диапазон импульсного вольтметра по сравнению с известными устройствами.

911351

Формула изобретения

Составитель С.Коротков

Техред Т. Маточка Корректор M.Äåì÷èê.

Редактор Н.Данкулич

Заказ 1114/32 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Импульсный вольтметр, содержащий управляемый пиковый детектор,одновибратор, управляемый ключ, дозирующий конденсатор, запоминающий конденсатор и инвертирующий усилитель постоянного тока, вход управляемого пикового детектора является входом . вольтметра, первый выход управляемогс пикового детектора соединен с входом одновибратора . выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа, вход инвертирующего уси; лителя постоянного тока соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора, вторая обкладка которого соединена с выходом инвертирующего усилителя постоянного .тока и с выходом вольтметра, первая обкладка дозирующего конденсатора соединена с средним контактом управляемого ключа, 20 отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, и расширения динамического диапазона, дополнительно введены сумматор и элемент задержки, причем первый вход сумматора соединен с вторым выходом управляемого пикового детектора, а второй - с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, вход элемента задержки соединен с выходом одновибратора, а выход †с управляющим входом управляемого пикового детектора, первый контакт управляемого ключа соединен с выходом сумматора, а второй — с входом инвертирующего усилителя постоянного тока, вторая обкладка дозирующего конденсатора заземлена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

Р 549749, кл. G 01 R 19/22, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 2562536/18-21, кл. G 01 R 19/04, 03.01.78.