Цифровой измеритель напряжений

Цифровой измеритель напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 636541

Сеюз Советски и

СЬциааистическик

Рвснубник (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зайвлено2%0474 (21) 2020660/18-21 с присоединением заявки И— (23) Приоритет

{43) Опубликовано 051278.Бюллетень .%45 (45) Дата опубликования описания 10.1278 (И) М. Кл. н 03 к 13/20

Ц 01 R 13/02

3 оеударетвенный комитет

Совета Министров СССР но дмаи изобретений н открытий (5З) УДК б21.317.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.P.Ñåéäåëü, Т.Х.Алиев и С.Г.Салигов

Азербайджанский институт нефги и химии им. N. Азизбекова

P3) Заявитеж (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области влектроизмерительной техники.

Известен цифровой измеритель напряжения, использующий преобразователь напряжения в частоту, в котором время измерения выбираетсв равным или кратwe периоду помехи (1! .

Однако, этот измеритель обладает недостаточной точностью измерения.

Известен также цифровой измеритель яапряжения, содержащий формирователь периода питающей сети, выход которого подключен ко входу блока управления, и последовательно соеди- ненные входной переключатель, преобра-1о зователь напряжения в частоту, ключ

c) га,реверсивный счетчик, матрицу перезаписи и преобразователь коднапряжеиие, выход которого подключен к одному из входов переключателя (2) .

Однако этот цифровой измеритель напряжения имеет. довольно сложную конструкцию.

Цель предлагаемого изобретения упрощения устройства при одновременном сохранении им способности подавления сетевой помехи.

Она достигается тем, что в цифровом измерителе напряжения, содержащем формирователь периода питающей сети, выход которого подключен ко входу блока управления, и последовательно соединенные входной переключатель, преобразователь напряжения в частоту, ключ счета, реверсивный счетчик, матрицу перезаписи и преобразователь код-напряжение, выход которого подключен к одному из входов входного переключателя, блок управления выполнен в виде трехразрядного двоичного счетчика, причем единичный выход первого разряда этого счетчика подключен к управляющему входу ключа счета, выходы второго разряда этого счетчика соединены параллельно с управляющими входами входного переключателя и входами направления счета реверсивного счетчика, единичные выходы второго и третьего трехраэрядного двоичного счетчика через схему И подключены к установочному входу первого разряда этого счетчика, а нулевой выход первого разряда и единичный выход второго разряда указанного счетчика подключены череэ другую схему И к управляющему входу матрицы перезаписи.:

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого цифрового измерителя напряжения.

Цифровой измеритель напряжения содержит формирователь 1 периода питающей сети, выход которого подключен ко входу блока 2 управления, а также последовательно соединенные входной переключатель 3, преобразователь 4 напряженил в частоту, ключ 5 5 счета, реверсивный счетчик 6, матрицу 7 перезаписи и преобразователь 8 код-напряжение, выход которого подключен к одному из входов входного переключателя 3. )О

Блок 2 управления выполнен в виде трехразряцного двоичного счетчика, состоящего иэ триггеров 9, 10, 11 и двух систем И 12, и 13 ° !

Единичный выход первого разряда трехраэрядного двоичного счетчика подключен к управляющему входу ключа 5. Выходы второго разряда этого трехразрядного двоичного счетчика соединена параллельно с управляющими входами входного переключателя 3 и входами направления счета реверсивного счетчика 6, единичные вьйсоды второго и третьего разрядов трехразрядного двоичного счетчика через схему И 12 подключены к установочному входу первого разряда этого счетчика, а нулевой выход первого разряда и единичный выход второго разряда этого счетчика подключены через другую схе- 80 му И 13 к управляющему входу матрицы

7 перезаписи.

Предлагаемый цифровой измеритель напряжения работает следующим образом.

Первоначально измеряемое напряже- 85 ние Их при помощи входного переклю- . чателя 3 подается на вход преобразователя 4 напряжения в частоту. Реверсивный счетчик 6 подготовлен для счета в режиме сложения, а все триггеры 40

9, 10 и ll блока 2 управления находятся в состоянии ноль. Сформированные формирователем 1 импульсы поступают на вход первого триггера 9„ который перебрасывается и открывает ключ 5, и реверсивный счетчик 6 начинает счи тать выходные импульсы преобразователя 4 напряжения в час-оту. Следующий импульс формирователя 2 перебрасывает триггер 9, который запирает ключ 5 и 0 перебрасывает в положение единица второй триггер 10, который подготавливает реверсивный счетчик 6 для режима вычитания и при помощи входного переключателя 3 подключает выход преобразователя 8 код-напряжение ко входу преобразователя 4 напряжения в частоту. Одновременно схема

И 13 разрешает перезапись через матрицу 7 перезаписи кода, записанного на реверсивном счетчике 6, в преобразователь 8 код-напряжение, на выходе которого устанавливается нпряжение, точно соответствующее этому коду. Третий импульс от формирователя 1 перебрасывает первый триггер 9, 65 который открывает ключ 5 и входные импульсы преобразователя 4 напряжения в частоту вычитаются в реверсивном счетчике 6 иэ записанного там кода.

Следующий импульс от формирователя 1 перебрасывает триггеры 9 и 10 в положение ноль, а триггер 11 в положение единица . Триггер 10 переключает реверсивный счетчик 6 в режим сложения и при помощи входного переключателя 3 подает измеряемое напряжение 0< на вход преобразователя 4 напряжения в частоту.

Пятый импульс от формирователя 1 перебрасывает в положение единица триггер 9, который открывает ключ 5 и реверсивный счетчик 6 начинает считать импульсы от преобразователя 4 напряжения в частоту в режиме сложения. Шестой импульс от формиРователя 1 перебрасывает в положение ноль триггер 9, который запирает ключ 5 и перебрасывает триггер

10 в положение единица" . Одновременно при помощи схемы И 12 триггер

9 принудительно устанавливается в нулевое положение, поэтому до следуюraего запуска устройства импульсы от формирователя 1 не могут перебрасывать триггер 9.

В результате в реверсивном счетчике б получается скорректированный итог цифрового измерения ре .=У >g eУ =2У вЂ” У з х к х х х где у х - результат преобразования измеряемой величины 0 результат преобразования выходного напряжения преобразователя

8 код-напряжение.

Если считать, что идеальная (беэ погрешности) передаточная характеристика основной измерительной цепи (аналого-цифрового преобразователя) должна иметь вид К.У =U где К вЂ” коэффициент пропорциональности,у — выходной код аналого-цифрового преобразователя, U — выходное напряжение, то реальная характеристика аналого-цифрового преобразователя, вследствие нестабильности начальной частоты и крутизны характеристики преобразователя напряжения в частоту, а также колебаний периода питающей сети относительно его ноьынального значения, будет иметь вид

+а >(+а,) О (+а ),. где а, — относительная мультипликативная погрешность, а — мультипликативная погрешность эа счет отличия реальной частоты сети от ее номинального значения, + — абсолютная аддитивная пor ðåøíoñò ь.

63654(Формула изобретения

Составитель С.Лукинская

Техред A. Алатырев Корректор Л.Небола

Редактор Е.Павлов

Заказ 6932/35 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Пренебрегая величинами третьего и четвертого порядка малости, получаем окончательно

K. ре =0х (a +aа) g(a +a

Таким образом, в предлагаемом цифровом измерителе напряжения за счет . 6 того, что период измерения (интегрирования) в точности равен периоду помеХи, полностью исключается влияние сетевой помехи (и ее гармоник), действующей как на источник измеряемого 10 напряжения, так и на входные зажимы измерителя.

Цифровой измеритель напряжения, содержащий формирователь периода питающей сети, выход которого подключен ко входу блока управления, и последовательно соединенные входной переключатель, преобраэоватеЛь напряжения в частоту, ключ света,реверсивный счетчик, матрицу перезаписи и преобразователь код-напряжение, выход которого подключен к одному из входов входного переключателя, о т л Н ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения измерителя при одновременном сохранении им способности подавления сетевой помехи, в нем блок управления выполнен в виде трехразрядного двоичного счетчика, причем единичный выход первого разряда этого счетчика подключен к управляющему входу ключа счета, выходы его второго разряда соединены параллельно с управляющими входами входного переключателя и с входами направления счета реверсивного счетчика, единичные выходы второго н третьего разрядов трехразрядного двоичного счетчика через схему И подключены к установочному входу первого разряда этого счетчика, а нулевой выход первого разряда н единичный выход второго разряда счетчика подключены через другую схему И к управляющему входу матрицы перезаписи.

Источники информации, принйтые во внимание при экспертизе:

1. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы, Киев, 1973, с. 439.

2. Авторское свидетельство СССР

9 365036, кл. 4 01 к 19/26, 1973.