Многопредельный цифровой вольтметр с автоматической коррекцией нуля

Патент 534863

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено26.05.75 (21) 2137686/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.11,76Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 17.01.77

Союз Советских

Социалистических

Республик (<>) 534863 (51) И. Кл.

Н 03 К 13/02

Н 03 К 13/17

Государствеииый комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088. 8) Ю. М. Крысин, Л. И. Садомцева, Г. П. Шлыков и В. М. Шляндин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР С

АВТОМАТИЧЕСКОЙ KOPPEKIIHEA НУЛЯ

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике, может быть применено в многопредельных цифровых вольтметрах, в преобразователях напряжения в цифровой код уравновешиваюшего преобразования, Известны многопредельные вольтметры с автоматической коррекцией нуля, содержашие входной коммутатор, нуль-орган, преобразователь кода в напряжение, регистр кода, распределитель импульсов, блок синхронизации логические элементы И, ИЛИ, НЕ (13.

Недостатками таких устройств являются сложная структура и низкое быстродействие, Наиболее близок к предлагаемому много- 15 предельный цифровой вольтметр с автоматической коррекцией нуля, содержащий нуль-орган, входной делитель, управляющий генератор, счетчик импульсов, управляюшее устройство, преобразователь кода в напряжение, 20 вспомогательный счетчик импульсов, вспомогательный преобразователь кода в напряжение, причем выходы средней и старшей декад основного счетчика соединены с реверсивным счетчиком через элемент совпадения, 25 второй вход которого соединен с выходом управляюшего устройства, подключенным к переключателю пределов, ко второму элементусовпадения, включенному между нуль-органом и основным счетчиком импульсов, и к элементу сравнения кодов, другие входы которого соединены с выходами младшей и средней декад основного счетчика и выходами реверсивного счетчика; при этом вь.".ходыэлемента сравнения кодов подключены к триггеру знака и к третьему элементу совпадения, выход которого соединен со входом ждушего мультивибратора, выход которого подключен к одному из входов четвертого элемента совпадения, включенного между вы;ходами триггеров вспомогательного счетчика и входами вспомогательного преобразователя кода в напряжение (2) .

Недостатками такого устройства является низкое быстродействие и сложность дискретной части схемы из-за присутствия в ней дополнительных схем сравнения кодов, реверсивного счетчика, триггера знака, вспомогательного счетчика логических схем, 534863

К ох ™см Кд к

Бель изобретения вЂ” повышение быстродействия и упрощение структуры устройствавЂ” достигается тем, что в многопредельный цифровой вольтметр с автоматической коррекIIHeN нуля, содержащий входной делитель, вход которого соединен со входной шиной, а выходы через последовательно соединенные переключатель пределов измерения, нульорган, элемент И и счетчик импульсов соединены со входом преобразователя код в на- () пряжение, управляющее устройство, один выход которого соединен со входом элемента

И, вспомогательный счетчик импульсов, выход которого через вспомогательный преобразователь кода в напряжение соединен со и входом нуль-органа, введены масштабный преобразователь и второй элемент И, причем один вход масштабного преобразователя соединен с выходом основного преобразователя хода в напряжение, другой вЂ” с выходом уп- gp равляющегD устройства и DgHHM входом BTDрого элемента И, другой вход которого сне динен с выходом нуль-органа, а выход вЂ” cD входом вспомогательного счетчика импульсов, выход масштабного преобразователясое-д динен со входом нуль-органа.

Структурная электрическая схема вольтметра изображена на чертеже.

Многопредельный цифровой вольтметр содержит переключатель пределов измерения

1, который находится в первом положении, что сэответствует коэффициенту передачи входного делителя 2, равному единице; нульорган 3, масштабный преобразователь 4, счетчик импульсов 5, преобразователь кода в напряжение 6, управляющее устройство 7, элементы И 8 и 9, вспомогательный счетчик 1 О, всп о м огательный пре образ ов атель кода в напряжение 11, причем выход делителя 2 через последовательно соединенные переключатель 1, нуль-орган 3, элемент

И 8, счетчик 5, преобразователь 6 соеди- 46 нен с одним входом масштабного преобразователя 4, другой вход которого связан с выходом управляющего устрэйства и входом элемента И 9, а выход преобразователя 4 соединен с одним входом нуль-органа 3, дру-щ гой вход хоторого соединен с выходом преобразователя 11„.второй выход управляющего устройства 7 соединен со входом элемента

И 8, выход нуль-органа 3 через последовательно соединенные элемент И 9 и счетчик 10 вЂ” co входом преобразователя 11.

Измеряемое напряжение U„через входHDH делитель 2 подается на вход нуль-органа 3, где сравнивается с компенсирующим напряжением U<< . Напряжение на входе нуль-органа с учетом смешения нуля "эм вследствие дрейфа, коэффициент передачи входного делителя 2 в перв ом п ол ожении;

К вЂ” KD HILHeHT перецачи масштабно== го преобразователя 4, равный К „ = К, =

Нуль-орган 3 выдает импульсы на счетчик импульсов 5 до тех пор, пока напряжение на входе нуль-органа не станет меньше егD порога срабатывания, HDTDpbIN для упрощения можно принять равным нулю, Счетчик 5 управляет ключами пре образ ователя

6, который формирует компенсирующее напряжение 0 „, пропорциональное коду, записанному в счетчике импульсов 5 ° (2) где тч вЂ” коэффициент пеРедачи преобРазователя 6.

В момент окончания уравновешивания в счетчике 5 устанавливается код Й

К„mvè +U ч х см V

И вЂ” (О„- 0 ), (ъ) т.е. пропорциональный измеряемому напряжению U< и напряжению смещения нуля U ù

Для коррехции смешения нуля устройство управления 7 синхронно подает сигнал на церехлючение переключателя 1 во второе положение и на масштабный преобразователь 4; при этом коэффициент передачи входного делителя 2 и преобразователя 4 становится равным О;1. В общем случае коэффициент передачи входного делителя 2 и масштабно-.

rD преобразователя 4 в режиме коррекции нуля может устанавливаться равным 10 где и вЂ” номер предела измерения прибора, но коэффициенты передачи входного делителя и масштабного преобразователя должны быть одинаковы. Одновременно с устройства 7 подается сигнал, который закрывает элемент

И 8 и открывает элемент И 9, т.е. теперь импульсы с нуль-органа 3 поступают на вспомогательный счетчик 10.

При этом напряжение на входе нуль-органа 3

Kõu+ Uñì к V, (4) где К вЂ” коэффициент передачи входного делителя 2 во втором положении;

U<=K„zU<<„w,е. напряжение с выхода масштаб=ного преобразователя 4- при

К» =к,=о,т;

V „- компенсирующее напряжение,формируемм ое всп ом огательным пре образ ователе м 1 1, равное

"см v

534863 что х лг см пг к

i f-К )-О,, П1

Составитель И Стом

Реда хтор Б. Федотов Техред M. Левицкая Корректор Л. Боринская

3.= !, аз 5561/257 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

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

Решая совместно (1,2,3 и 4), найдем, т.е„)а ... а)е н„ль- эр.ана 3 находится разност . напрях<ения смешения нуля и компенсирую.) =) э напряжения U„. В момент полного уравновешивания 0 .,„напряжением U в счетчике 10 записывается код

CQ с))А

И .(1. K

) rл A j, -) и щ

Ч который про) ор)циэнален напряжению смешения нуля t! :.. приб oра. !.)с)! эг1")ге Ге Гьныи прф образэвате )-:.. ) =..Ьразуе) э).от код в напряжение .l, „.. -!=: пол,::-..:«а на вход нуль-органа 3, i)р)эизвэдя тем самым коррекцию нуля.

После экэн )ения карре"".)nè .! нуля блок 7 переключает преобразователь 4 в полэжение, при ко ором е о коэффициент передачи равен единице, а переключатель 1 - в любое положение

Формула изобретения

Многэпредельнь и цифровой вольтметр с автоматической коррекцией нуля, содержащий входной делитель, вход которого соединен со входной шиной, а выходы через последовательно соединенные переключатель пределов измерения, нуль-орган, элемент И и счетчик импульсов соединены со входом преобразователя кода в напряжение, управляющее устройство, один выход которого соединен со входом элемента И, вспомогательныйсчетчик импульсов, выход которого через вспомогательный преобразователь кода в напряжение соединен со входом нуль-органа, отличаю шийся тем, что, сцельюповышения быстродействия и упрощения, в него введены масштабный преобразователь и второй элемент И, причем один вход масштабного преобразователя соединен с выходом основнэго преобразователя кэда в напряжение, другой вЂ” с выходэм управляющего устройства и одним входом второго элемента

И, другой вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход вЂ” co входом вспомогательного счетчика импульсов, выход масштабного преобразователя соединен со вхэдэм нуль-органа, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР М 254223, кл.

Н03 К 13/17, 28.06.68.

2. Авт. св. СССР М 308369, кл.

G 01 Я 13/02, 12.05.69. /к