Интегрирующий цифровой вольтметр

Интегрирующий цифровой вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С A Н И E 547036

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 аявлено 15.09.75 (21) 2171680/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл з Н ОЗК 13/20

G 01R 19/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

II открытый (53) УДК 681-325(088.8) (72) Авторы изобретения

С. Ф. Малеханова, Г. А. Швецов н А. М. Еськин (71) Заявитель (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ЦИФРОВОЙ ВОЛЪТМЕТР

Устройство относится к области радиоизмерительной техники.

Известным и широко распространенным методом подавления помех является использование оптимальных фильтров, т. е. применение для измерения постоянного напряжения интегрирующих ПНК (1).

Для увеличения коэффициента подавления помех время интегрирования берется равным или кратным периоду сетевой помехи Т„, при этом коэффициент подавления последовательной помехи Косо. Однако любые отклонения частоты сети от номинальной резко снижает Кн, если середина времени интегрирования Тн не совпадает во времени .с моментом пересечения сетевой помехой нулевого уровня.

Известен интегрирующий цифровой вольтметр, содержащий интегрирующий преобразователь напряжения в код, соединенный с одним выходом блока управления, детектор нуля входной помехи, через который входная клемма устройспва подключена к одному входу блока управления и первому входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход подключен к входам реверсивного счетчика с устройством опознавания нуля на выходе (2).

Недостатком известного устройства я вляется использование преобразователя код-напряжение для изменения крутизны характеристики интегрирующего ПНК для исключения зависимости точности преобразователя от изменения периода помехи.

Этот аналоговый узел вносит в преобразо5 ванне дополнительную погрешность.

С целью ловышения точности устройства в предлагаемый интегрирующий цифровой вольтметр введен цифровой компаратор, вход которого соединен с выходом реверсивного

10 счетчика, а выход подключен к второму входу блока управления, третий вход вентиля подключен к выходу устройства опознавания нуля реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема предла15 гаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Вольтметр содержит интегрирующий преобразователь 1 напряжения в код, детектор 2 нуля входной помехи, блок 3 управления, pezp версивный счетчик 4, вентиль 5, генератор б опорной частоты, устройство 7 опознавания нуля реверсивного счетчика 4, цифровой компаратор 8.

На временных диаграммах IIpII Тп=. = Тмпн

25 а — импульсы запуска, б — напряжение наложенной входной, помехи, в — выходные импульсы детектора нуля помехи, г — диаграмма состояния реверсивного счетчика, д— строб-импульс, соответствующий интервалу

30 времени интегрирования.

547036

20 слв — fo

Следовательно, Ф

25

Устройство работает следующим образом.

Для заданного минимально возможного периода сетевой помехи Т„„,„„определяется временной сдвиг момента начала формирования интервала времени интегрирования относительно момента перехода входной помехи через нуль. Этот временной сдвиг соответствует совмещению середины интервала времени интегрирования с моментом перехода входной помехи с минимальным периодом через нуль.

Цифровой эквивалент этого сдвига л»мин о 2 где Т» — интервал времени интегрирования, fo — частота опорного генератора преобразователя напряжения в код.

Любой другой частоты помехи

/Тп Т» сдВ сдВ fo будет, всегда одного знака.

Для вьгполнения К» оо во всем заданном диапазоне изменения частоты сети при т.ат надо определить Në, а формирование времени интегрирования, преобразователя напряжения в код начать после перехода напряжения входной помехи через нуль спустя время

Для реализации этого требования напряжение помехи U (переменная составляющая) со входа преобразователя 1 напряжения в код поступает на детектор 2, который вырабатывает импульсы в момент пересечения напряжением помехи нулевого уровня. Эти импульсы поступают на блок 3 управления, последний выдает импульс для установки в реверсивном счетчике 4 числа N„», соответствующего половине минимального периода помехи. Одновременно тот же импульс с детектора 2 нуля входной помехи переключает вентиль 5, который соединяет выход генератора б со входом суммирования, либо со входом вычитания реверсивного счетчика 4.

Импульсы опорной частоты fo начинают IIOступать на вычитающий вход счетчика 4. В момент Т = — Т„„„= """ счетчик будет иметь нуf0 левое состояние. Устройство 7 опознавания нуля реверсивного счетчика, подключенное к его выходу, выдает в указанный момент импульс, который переключает вентиль 5 в противоположное состояние.

Теперь импульсы частоты поступают на суммируюгций вход счетчика 4, который суммирует импульсы до момента следующего срабатывания детектора 2 нуля входной помехи, 40

50 г

65 при этом к этому времени в реверсивном счетчике 4 суммпруется число импульсов Л . Если в течение рассмотренного интервала времени

t = T,tã не было импульса запуска начала измерения входного напряжения, то в счетчике 4 по сигналу с блока управления 3 вновь устанавливается число N„»»„ и цикл повторяется.

Таким образом, в цифровом вольтметре пот„— т,„„„ стоянно измеряется разность " """, соот2 ветствующая помехе непосредственно действующей на входе преобразователя напряжения в код.

Если же во время описанного цикла поступает импульс запуска прибора (внутренний или внешний), то с момента срабатывания детектора 2 нуля входной помехи начинает формироваться время задержки Т,,„. начала формирования Т». Импульс с детектора 2 нуля входной помехи опять переключает вентиль 5, и импульсы частоты fo вновь поступают на входы вычитания реверсивного счетчика 4.

Через время срабатывает устройство опознавания нуля реверсивного счетчика 7, вентиль 5 переключается, а счетчик становится в режим суммирования. Как только число импульсов, суммируемое в счетчике 4, достигает величины

N, которое записано в цифровом компараторе 8, последний выдает сигнал на блок 3 управления для запуска схемы формирования интервала времени интегрирования.

Формула изобретения

Интегрирующий цифровой вольтметр, содержащий интегрирующий преобразователь напряжения в код, соединенный с одним выходом блока управления, детектор нуля входной помехи, через который входная клемма устройства подключена к одному входу блока управления и первому входу вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход подключен ко входам реверсивного счетчика с устройством опознавания нуля на выходе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен цифровой компаратор. вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключен ко второму входу блока управления, третий вход вентиля подключен к выходу устройства опознавания нуля реверсивногп счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. Д. Махнанов и др. «Устройства частотного и время — импульсного преобразования», М., «Энергия», 1970 (аналог).

2. Цифровые электроизмерительные приборы под ред. Шляндина B. М., 1972, с. 89—

90, рис. 2 — 41 (прототип), 547036

Уиа 1

Зит иск Мил

Фиг 7

Корректор Н Аук

Редактор Л. Попова

Заказ 434/!7 Изд. № 204 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

V, М /Ц л л г

Составитель А. Кузнецов

Текред Л. Котова