Цфировой вольтметр переменного тока

Цфировой вольтметр переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i> 60I620 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.11.76 (21) 2422182/18-21

" .присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 29.05.78 (51) М.Кл G 01 К 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.325 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения М. И. Глухимчук, Е. И. Подгорный, А. Г. Струнин и Ю. М. Туз (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использова но для точного измерения действующего значения напряжения переменного тока.

Известен цифровой вольтметр переменного тока, содержащий источник образцового напряжения,:масштабный преобразователь с переменным коэффициентом передачи, компаратор и блок сравнения (1).

Однако при обеспечении высокой точности 10 измерения требования широкого,динамического диапазона и перегрузочной способности данного вольтметра практически невыполнимы.

Наиболее близок к предлагаемому цифровой вольтметр переменного тока, входной зажим которого через, входной сумматор.и широкополосный усилитель с .регулируемым звеном обратной связи подключен,ко входному преоб- 2О разователю действующих значений, выход коTolpoT0 через выходной сумматор соединен с выходом опорного преобразователя действующих значений, вход,кото|рого через переключатель подключен,к источнику опорного тока в 25 первый такт измерения непосредственно, а во второй такт — через делитель тока. Выходной сумматор через нуль-о|рган соединен с одним из входов регулируемого звена, выход которого через преобразователь напряжения в часто- @» ту и реве рсивный счетчик соединен с индикатср ным блоком (2).

В этом цифровом вольтметре не снимается проблема устойчивости широкополосного усилителя с регулируемой петлей обратной связи, вольтметр имеет низкое быстродействие. Кроме того, частотная погрешность, имеющая мультипликативный характер, полностью вхо дит B .результат измерения.

Цель изобретения — павьгшение быс тродейсизия и точности измерения цифрового вольтметра переменного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр, содержащий выходной сумматор, цифровое отсчетное устройство и последовательно соедннечные входной сумматор, первый вход,кото рого соединен с шиной входного сигнала, широкополосный усилитель, преобразователь действующих значений, преобразо ватель напряжения в частоту, введены источник модулированного белого шума, избирательный блок, масштабный преобразователь, временной селектор и релей ный нуль-орган, причем выход источника модулированного белого шума подключен ко второму входу входного сумматора и к первому входу выходного сумматора, второй вход которого через масштабный п реобразователь и избирательный блок подключен к выходу преобразователя действующих значений, выход выходного оум601620

MBTolpB через релейный нуль-орган подключен к управляющигм вход ам масштабного преобразо вателя и временного селектора, вход которого подключен,к выходу преобразователя «напр я же н и е — ч а с TolTB», а выход — к ци ф р о в ому отсчетному блоку.

На чертеже представлена блок-схема, вольтмепра.

Ц и фровой вольтметр переменного тока содержит входной сумматор 1, ко второму вхо- 10 ду которого подключен источник модулирова нного белого шума 2, а выход сумматора через широкополосный усилитель 8 и преобразо1ватель действующих значений 4 соединен со входом преобраз ователя напр яжения в частоту 5 и входом избирательного блока б. Выход последнего подключен к выходному сумматору 7 через управляемый масштабный преобразователь 8. На второй вход выходного сумматора

7 падается сигнал от источника модулированного белого шума 2.

Вых од выхо1д нопо сумматора 7 через релейный нуль-орган 9, состоящий из усилителя 10 и триггера Шмидта 11, подключен к управляющим входам време нного селектора 12 и мас- 25 штабного преобразователя 8. Вход селектора

12 подключен к .выходу, преобразователя напряжения в частоту 5, а выход — к цифровому отсчетному олоку 18.

Известно, что белый шум, модулированный меандром, не изменяет своих статистических свойств. Если подавать на одинак из входов сумматора 1 модулированный белый шум, по уровню не превышающий собственных шумов широкополосного усилителя 8, а .на другой вход — измеряемый сигнал, то очевидно, что белый шум не будет влиять,на работу;измерителыного тракта (усилитель 8, преобразовагель действующих значений 4, преобразователь нап ряжен ия в частоту 5, временной селектор 4О

12 и цифровой отсчетный блок 18). В то же время на выходе преобразователя действующих значений 4 с помощью избирательного блока б можно, выделить гармонические сигналы с частотами, к ратными частоте модули- 45

poBBííoro меандра. Так им образом, на выходе преобразователя 4 получается постоянное напряжение, пропорциональное эффективному значению измеряемого переменного тока, а на выходе из би рателыного блока б — тестовый 50 сигнал, несущий инфор мацию о мультилликатив ной погрешности тракта измерения. .Произведя далынейшее преобразование измеряемой величины в частоту, получаем на зых оде временного селектора 12 число импуль- 55 сов, индицируемое отсчетным блоком 18. Изби рательный блок б, подключенный к выходу преобразователя действующих значений 4, выделяет тестовый сигнал источника модулированного белого шума и с помощью управляемо- 50 го масштабного преоб р азователя 8 приводит его к масштабу входной тестовой величины.

При неравенстве входных напряжений выходного сумматора 7 на его выходе появляется разн остный сивнал, который поступает на вход релейного нуль-органа 9, состоящего из усилителя 10 и триггера Шмидта 11. Триггер устанавливается в положение, соответствующее знаку нера венства, и подключенный к его выходу управляемый временный селектор 12 либо увеличивает, либо уменьшает длительность записи,результирующих импульсов в цифровой отсчетный блок 18. При этом на управляющем входе управляемого масштабного преобразователя 8 устанавливается такое напряжение нуль-органа 9, пр и котором меняется з нак его входного напряжения, и триггер

11 опрокидывается в противоположное состояние. Таким образом, напряжение на уп!равляющем входе временного селектора 12нзменяется с некоторой собст венной частотой, причем амплитуда колебаний такова, что изменение выходного напряжения управляемого масштабного преобразователя 8 равно разрешающей спо собности нуль-органа 9. В результате этого происходит непрерывная коррекция тракта измерения, Применение модулированного белого шума в качестве тестового сигнала выгодно отличает данный цифровой вольтметp переменного тока от известных, так как снимается проблема устойчивости широкополосного усилителя, по зышается быстродействие благода ря тому, что одновременно с измерением производится непрерывная коррекция измерительного тракта, повышается точность, так как корректируется не только аддитивная,но и мультипликативная составляющая погрешно сти, Ф о р м у л а;и з о б р ет е н и я

Цифровой вольтметр переменного тока, содержащий выходной сумматор, цифровой отсчетный блок и последовательно соединенные входной сумматор, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, широкополосный,усилитель, преобразователь действующих значений, преобразователь напряжения в частоту, о тл н ч а ю щ и и ся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены источник модулированното белого шума, избирательный блок, масштабный преооразователь, временной селектор и релейный нуль-ортан, причем выход источника модулирова н ното белого шума подключен ко

BTolpому входу входного сумматора и к первому входу,выходного сумм атор а, второй вход которого через масштабный преобразователь и избирательный блок подключен к выходу преобразо вателя действующих з начеиий, выход вых одного сумматора через релейный нуль-орган к управляющим входам масштабного преобразователя и временного селектора, вход которото подключен к выходу прео бразователя « напряжение — частота», а выход — к цифровому отсчетному блоку.

Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе:

601620

Составитель В. Староверцев

Техред А. Камышникова Корректор В. Гутман

Редактор Б. Федотов

Подписное

Заказ 175/344 Изд, № 138 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Б

1. Патент Англии № 1127442, кл. G4H, 1969.,, )

2. Авторское свидетельство СССР № 386344, G 01 R 13/02, 197,1.