Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения

Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Ресаубли (<1) 606.207

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.05.76(21) 2360947/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

Н 03 К 13/17

Гасударственный намитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.05.78,бюллетень № 17 (53) УДК 681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания тв. 04; fg. (72) Авторы изобретения

В. В. Литвих» В. И. Губарь и Ю, Х.Туз

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50 петия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ

ЭФФЕКТИВНОГО ЖАЧ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для точного измерения переменных напряжений по уровню эффективных значений.

Известен цифровой милливольтметр переменных напряжений, содержащий преобразователь переменных напряжений в постоянные, запоминающий блок, ключи, счетчик и цифровой индикатор (1).

При использовании этого прибора мультипликативная погрешность и погрешность от нелинейности либо полностью входят в результирующую погрешность, либо корректируются недостаточно эффективно.

Известен цифровой милливольтметр, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения, вход которого через переключатель соединен со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, запоминающий блок, соединенный выходом с преобразователем постоянного напряжения в переменное, а входом через ключ — с преобразователем переменного напряжения в постоянное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным блоком (2) .

Недостатком этого милливольтметра является низкая точность при значительной муль- 25

МИЛЛИВОЛЬТМETP

ЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

2 типликативной погрешности и погрешности от нелинейности (которая также имеет мультипликативный характер) преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Цель изобретения — повышение точности милливольтметра переменного напряжения путем уменьшения влияния мультипликативной погрешности и погрешности от нелинейности.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого через переключатель соединен со входным зажимом прибора и через тот же переключатель — с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен через ключ со входом запоминающего блока, выход которого подключен к преобразователю постоянного напряжения в переменное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным устройством, введены два интегрирующих усилителя, два компаратора, блоки питания и управления, дополнительные ключи и генератор импульсов, причем выходы интегрирующих усилителей через компараторы подключены к соответствующим входам блока управления, к дру606207

Формула изобретения

55 з гому входу которого подключен генератор импульсов, а к выходу — счетчик импульсов, входы одного интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преобразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя . соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим устройством соответственно.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового милливольтметра эффективного значения переменного напряжения; на фиг. 2— диаграммы, поясняющие его работу.

Вход преобразователя 1 переменного напряжения в постоянное по уровню эффективного значения через переключатель 2 соединяется со входом прибора или с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное 3.

Запоминающее устройство 4 соединено выходом с преобразователем 3 постоянного напряжения в переменное, а входом через ключ 5— с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1. Интегрируюшие усилители 6 и 7 соединены последовательно с компараторами 8 и 9, выходы которых соединены с блоком управления 10. Входы интегрирующего усилителя 6 через ключи 11 и 12 соединены с выходом преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, а входы интегрирующего усилителя 7 через ключи 13 и 14 — с выходом преобразователя перемейного напряжения в постоянное 1 и выходом запоминающего устройства 4. Генератор импульсов 15 через блок управления 10 соединен со счетчиком импульсов 16, который, в свою очередь, соединен с цифровым отсчетным устройством 17. Ключ

11 подключен к блоку постоянного напряжения 18.

Схема работает следующим образом. Первоначально переключатель 2 находится в положении «а», ключ 5 замкнут, ключи 11 — 14 разомкнуты. Через время t = г от начала такта измерения (время необходимо для установления переходного процесса на выходе преобразователя переменного напряжения в постоянное 1) ключ 12 замыкается на время То, в течение которого напряжение UI с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1 интегрируется усилителем 6.

По окончании времени То переключатель 2 переводится в положение «б», ключи 5 и 12 размыкаются, а ключи 11 и 14 замыкаются.

Усилитель 6 начинает интегрировать постоянное напряжение Ео, полярность которого противоположна полярности напряжения U i, а усилитель 7 интегрирует напряжение Ui с выхода запоминающего блока 4.

В момент, когда напряжение на выходе интегрирующего усилителя 6 становится равным нулю, компаратор 8 через блок управления 10 размыкает ключи 11 и 14, замыкает ключ 13 и разрешает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16. Усилитель интегрирует напряжение Uz с преобразователя переменного напряжения в постоянное 1, пока напряжение на выходе интегрирующего усилителя 7 не

4 станет равным нулю. В этот момент компаратор 9 через блок управления 10 прекращает поступление импульсов с генератора 15 на счетчик 16 и одновременно приводит все ключи и переключатель в исходное состояние. На цифровом отсчетном блоке индицируется результат измерения.

Данное техническое решение наиболее целесообразно использовать при построении широкополосных милливольтметров эффективного значения переменного напряжения, так как это позволяет использовать в качестве предвключенного усилителя переменного напряжения усилитель, требования к которому существенно снижены; отпадает необходимость в применении глубокой отрицательной обратной связи для стабилизации коэффициента усиления (тем самым снимается проблема устойчивости — основная трудность при проектировании усилителей с коэффициентом усиления до 1000 и в частотном диапазоне до 100 м Гц) . Это, в свою очередь, позволяет использовать усилитель, построенный по разомкнутой схеме, настройка и наладка которого нс требует значительных затрат.

Кроме того, значительно снижаются требования к линейности самого преобразователя переменного напряжения в постоянное. Вместо линейного преобразователя эффективного значения переменного напряжения со взаимообратными термопреобразователями в предлагаемом приборе можно использовать термопреобразователь с изотермическим режимом работы, который имеет сушественно нелинейную характеристику, но быстродействие которого на порядок выше. Тем самым можно повысить и быстродействие предлагаемого милливольтметра.

Цифровой милливольтметр эффективного значения переменного напряжения, содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, вход которого через переключатель соединен со входным зажимом прибора и через тот же переключатель — с выходом преобразователя постоянного напряжения в переменное, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное соединен через ключ со входом запоминающего блока, выход которого подключен к преобразователю постоянного напряжения в переменное, а также счетчик импульсов, соединенный с цифровым отсчетным блоком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два интегрирующих усилителя, два компаратора, блоки питания и управления, дополнительные ключи и генератор импульсов, причем выходы интегрирующих усилителей через компараторы подключены к соответствуюшим входам блока управления, к другому входу которого подключен генератор импульсов, .а к выходу — счетчик импульсов, входы одно606207

Уиг. l Риг. 2

Составитель Д. Голубович

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 1086 Подписное

Редактор Б. Федотов

Заказ 2416/36

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го интегрирующего усилителя через первый и второй дополнительные ключи соединены соответственно с блоком питания и преооразователем переменного напряжения в постоянное, а входы второго интегрирующего усилителя соединены через третий и четвертый дополнительные ключи с преобразователем переменного напряжения в постоянное и запоминающим блоком соответственно.

Источники информац14и, принятые во внимание при экспертизе:

1гАвторское свидетельство СССР № 263737, G 01 R 19/04, 14.06.68.

2. Техническое описание цифрового милливольтметра переменного напряжения Ф 230, 1973.