Цифровой вольтметр переменного напряжения

Цифровой вольтметр переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

473954

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 17.10.72 (21) 1837703/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 29.12.75 (51) М. Кл. G Olr 19/02

G Olr 13/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам изааретений и аткрытий (53) УДК 621.317.795 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Туз, В. И. Губарь и В. И. Синица

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ пере1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны цифровые вольтметры переменного напряжения, содержащие последователыно соединенный широкополооный усилитель с регули|руемым звеном обратной связи и входной преобразователь эффективных значений, а также сумматор, опорный .преобразователь эффективных значений, опорный источник напряжения, переключатель, нуль-орган и индикатор, Предложенный цифровой вольтметр переменного напряжения отличается от известных тем, что он снабжен последовательно соединенными делительным устройством, реверсивным счетчиком и преобразователем сопротив ления в частоту, подключенным к выходу регулируемого звена обратной связи, причем источники опорного напряжения через лереключатель соединены с опорным преобразователем эффективных значений, выход которого через сумматор iH нуль — орган подключен к регулируемому звену обратной связи широкополосного усилителя.

Такие отличительные особенности позволяют повысить точность и расширить частотный диапазон вольтметра.

Схема предложенного цифрового вольтметра изображена на чертеже.

Входной зажим вольтметра через

2 ключатель 1 (клемму а), сумматор 2 и широкополосный усилитель 3 с звеном обратной связи 4 подключен к входному преобразователю эффективных значений 5, выход которо5 го через сумматор 6 соединен с выходом опорного преобразователя эффективных значений 7, вход которого через переключатель 8 (клегнму а) подключен к источнику опорного напряжения Ущ в первый и третий

1р такты измерения и через .переключатель 8 (клемму o) — к источнику опорного напряжения U<> во второй и четвертый такты измерения.

Выход сумматора 6 через нуль-орган 9 соединен с одним из входов регулируемого звена обратной связи 4, выход которого через преобразователь сопротивления в частоту 10, реверсивный счетчик 11 и делительное устройство 12 соединен с отсчетным

2о у7стройством 13.

Работа цифрового вольтметра происходит следующим образом.

Измеряемое напряжение U,. через переключатель 1 (клемму а), сумматор 2, в первый такт измерения, усиливается широкополосным усилителем 3 и затем преобразуется в э.д.с. Ei входным преобразователем эффективных значений 5. Э. д. с. Е, сравнивается с э. д.с. Ее на выходе опорного преобразователя эффективных значений, подключенного в

3 первый такт измерения к источнику опорного сигнала U01 через переключатель 8 (клемму а).

Разностное напряжение усиливается нульорганом 9, который регулируя звено обратной связи 4, уменьшает разностяое значение Е,— Е, до,малой величины. Далее установившееся значение резистора регулируемого звена обратной связи 4 |преобразуется в последовательность импульсов и запоминается в реверсивном счетчике 11, работающем в режиме суммирова|ния.

Во второй такт измерения вход преобразователя эффективных значений 7 соединяется с источником опорного напряжения U02 через клемму б переключателя 8. Это приводит к тому, что нуль-орган 9 регулирует звено об.ратной связи 4, так, чтобы изменить прежнее значение Е1 и уравнять его с новым значением напряжения на выходе преобразователя эффективных значений 7. Новое установившееся значение резисторов звена обратной связи преобразуется в последовательность импульсов преобразователем сопротивления в частоту 10 и вычитается в реверсивном счетчике из ранее запомненного значения количества импульсов. Полученный остаток заносится в делительное устройство 12.

В третий и четвертый такты процесс измерения повторяется с той лишь разницей, что на вход преобразователя эффективных значений 5 через широкополосный усилитель 3 с регулируемым звеном обратной связи 4, сумматор 2 и клемму б переключателя 1 подсоединен источник опорного напряжения U01. Остаток, полученный в реверсивном счетчике 11 в течение третьего и четвертого тактов, за носится в делительное устрOHcTво 12, а результат деления первого запомненного остагка на второй индицируется отсчетным усгройством 13.

В первый такт измерения, учитывая квадрагичность преобразователей эффективных значений 5 и 7 и полагая, что усиление нульорга|на 9 достаточно велико, можно записать

Л .К К .U2 (1) (1+ В ) 2 э где p1 — коэффициент преобразования цепи обратной связи 4; К,о; К, — коэффициенты преобразования квадратичных детекторов5и7, откуда

Uõ Кт

 = — + : (2)

К К! т-, Во второй такт измерения новое значение коэффициента преобразования обратной це х

122 + то

К U02 тт (3) На реверсивном счетчике 11 происходит вычитание двух значений р1 и р2, а их разно ность заносится в делительное устройство 12. 02 Uo> К

2Ч1 pl 222 7х

U02 01

К (4) тт

Разность, полученную на реверсивном счетчике в течение третьего и четвертого тактов, можно найти из выражения (4), подставив вместо U, U01. 02 о / К

02 Г К т-, Л 2 (5) Результат деления двух разно|стей в де23 лительном устройстве 12 индицируется отсчетным устройством 13, т. е. 1 х

Л ото — у т1 ()

2 о1

Из выражения (6) следует, что в резуль. тате измерения не входят коэффициенты преобразования блоков 3, 5 и 7, вследствие чего повышается точность вольтметра и значи35 тельно расширяется его частотный диапазон.

Предмет изобретения

4О Цифровой вольтметр переменного напряжения, содержащий последовательно соединенный широкополосный усилитель с регулируемым звеном обратной связи и входной преобразователь эффективных значений, а также сум45 матор, опорный преобразователь эффективных значений, опорный источник напряжения, переключатель, нуль-орган и индикатор, отличаю щийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, он снаб;О жен последовательно соединенными делительным устройством, реверсивным счетчиком и преобразователем сопротивления в частоту, подключенным к выходу регулируемого звена обратной связи, причем источники опор63 ного напряжения через переключатель соединены с опорным преобразователем эффективных значений, выход которого через сумматор и нуль-орган подключен к регулируемому звену обратной связи широкополосного щ усилителя.

473954

4 пи р2 можно найти из уравнения (2), подставив вместо 001 002 т. е.

Составитель В. Тарасов

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Шубина

Корректор A. Дзесова

МОТ, Загорский иек

Заказ 5501 Изд. № 1499 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская яаб., д. 4/5