Устройство автоматического выбора пределов измерения для цифровых вольтметров

Устройство автоматического выбора пределов измерения для цифровых вольтметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено1302уб (21) 2324524/18-21 с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (43) Опубликовано 051278 Бюллетень,% 45 (45) Дата опубликования описания 10.1278

Союз Советскна

Сецналнстнческнк

Респубпнк

<1>636542

f51) М. Кл.

Ст01 R 15/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР, по делам изобретений и открытий (53) УДК681,325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.A.Tàëàëàåâ и М.A.Ëèâøèö

) (21) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА

ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ ЦИФРОВЫХ

ВОЛЬТМЕТРОВ ф а — t

2 2 с

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство автоматического выбора и переключения пределов измерения в автоматическом цифровом приборе, которое предназначено для цифровых измерительных приборов на шаговых переключателях (1) .

Это устройство громоздко и обладает низким быстродействием. 10

Наиболее близко к предлагаемому устройство автоматического выбора пределов измерения для цифровых вольт метров, в котором пределы переключаются по сигналу счетчика импульсов.

Время заполнения счетчика при включении приборами,может быть определено по формуле с.40-4 (1

20 ас где и — число разрядов счетчика;

f — частота на выходе преобразо вателя напряжение — частота .

Частота f обычно лежит на пределах (10 — 10 )Гц. Для счетчиков с миниа а мальным числом разрядов и 4 время заполнения лежит в пределах,(0,1

1 00) с. Среднее время, необходимое для этого переключения, с точностью до времени срабатывания схемы переключения (единицы мкс) где тп — число пределов измерения.

При та= 4+в составляет 0,2-200 с °

Недостаток устройства — низкое быс тродействие и сложность структуры.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического выбора пределов измерений для цифровых вольтметров, содержащее входной декадный делитель напряжения, первый вход которого одключен к шине входного сигнала, а остальные входы, соединенные с соответствующими входами цифрового отсчетного блока, соединены также с соответствующими выходами сдвигающего регистра, первый вход которого соединен с первым выходом управляющего блока и управляющими входами счетчика импульсов и цифрово; го отсчетного блока, счетный вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, выход входного декадного делителя напряжения соединен со входом преобразователя напряжения в бзб542 частоту, введены полосовой фильтр, формирующий блок, два триггера, два элемента совпадения, причем выход преобразователя напряжения в частоту соединен с первым входом первого элемента совпадения и через последовательно соединенные полосовой фильтр 5 и формирующий блок подключен к первым входам триггеров, вторые входы которых соединены с первым выходом управляющего блока, выход первого триггера соединен со вторым входом первого )О элемента совпадения, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, а выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента совпадения, второй вход которо,,5 го соединен со вторым выходом управляющего блока, а выход подключен ко второму входу сдвигающего регистра.

Структурная электрическая схема предлагаемогo устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит входной декадный делитель напряжения 1, преобразователь напряжения в частоту 2., элемент совпадения 3, счетчик импульсов 4, цифровой Отсчетный блок 5,сдвигающий регистр б, элемент совпадения 7, тритгер 8, формирующий блок 9, поло=овой фильтр 10, триггер 11, управляющий блок 12.

Первый вход делителя подключен к шине входного сигнала, а остальные

ВХОДЫ СОЕДИН C=, 1Û C CОО 1" а Ят тэ)JñÎÙИ И входами цифрового Отсчет. ого блока 5 и выходами сдвигзющего регистра б, первый ВХОД которОГО соеДинен с пер-- 38 выI выходом управляющегo блока 12, первым входам триггера 11, первым входом триггера 8 и управляющими входами счетчика импульсов 4 и цифрового отсчетного блока 5. Счетный вход 40 блока 5 соединен с выходом счетчика имгульсов 4. Второй вход сдвигающего регистра б соединен с выходом элемента совпадения 7, выходы которого соединены соответственно со вторым выходом управляющего блока 12 и выходом триггера 11, второй вход которого соединен с выходом формирующего блока 9 и вторым входом триггера

8, выход котерого соединен со вторым входом элемента совпадения 3. Выход элемента совпадения 3 подключен к счетному входу с летчика импульсов 4, а первый вход его соединен с выходом преобразователя напряжения в частоту 2, вхОД которого подключен к вы- ходу декадногС ДЕЛИтЕЛя НаПРЯжения 1, а выход соединен со входом полосового фильтра 10, выход которого подключен ко входу формирующего блока 9.

Работает устройство следующимобразомю)

Измеряемое напряжение0 поступает на входной декадный делитель напряжения 1. С íàчалом цикла измерений управляющее устройство 12 устанавли1 ,вает сдвигающий регистр б, счетчик б5

,мпульсов 4 и цифровой отсчетный блок 5 в исходное состояние, закрывает через триггер 8 элемент совпадения 3 и открывает через триггер 11 элемент совпадения 7. В исходном состоянии входной декадный делитель напряжения 1 имеет наибольший коэффи циент деления напряженияК„, .Измеряемое напряжение U, уменьшенное в

Ц „ раз, воздействует на преобразователь 2, преобразующий это напряжение в частоту следования импульсов.

Если напряжение на входе преобразова теля 2 меньше нижней границы его ди-. намического диапазона, частота след г вания импульсов на его выходе не попадает в полосу пропускания полосового фильтра 10, и на его выходе, как и на выходе формирующего устройства

9, сигнал Отсутствует. При этом тактовый импульс сигнала управления со второго выхода, управляющего устройства 12 воздействует через элемент совпадения 7 на сдвигающий регистр б, переключая входной декадный делитель напряжения 1 на меньший коэффициент деления и передвигая запятую .в цифровом устройстве на один разряд.

Этот процесс повторяется до тех пср, пока на выходе полосового фильтра 10 и, следовательно, формирующего блока 9, не появится сигнал, перебрасывающий триггер 11 в состояние, при котором элемент совпадения 7 закрыт, и триггер 8 - в состояние, при котором элемент совпадения 3 открыт.

При этом фиксируется положение сдвигающего регистра б и входного декадного делителя напряжения 1, и счетчик импульсов 4 заполняется измерительными импульсами.

Описанное устройство позволяет существенно сократить время измерения благодаря более быстрому переключению пределов измерения.

Время анализа полосового фильтра

41= — (c3:

= 1 ,1j г где hf — полоса пропускания фильтра (Гц) .

При указанный выше значениях величина л лежит н пределах (10

10 ) Гц и время анализа Ь1 = (10

10 ) с.

Следовательно, среднее время переключения, при прочих равных условиях, tB = — а = (2 ° о -у. о ")с что на несколько порядков меньше аналогичного времени при использовании в качестве сигнала переключения сигнала, вызванного заполнением счетчика импульсов.

Формула изобретения

Устройство автоматического выбора пределов измерения для цифровых

ВОЛЬтМЕтРОВ, СОДЕРжаЩЕЕ ВХОДНОЙ ДЕКацный делитель напряжения, первый вход

63б542

Составитель

Редактор Б.Федотов Техред Н.Бабурка КорректорЛ.Небола

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 которого подключен к шине входного сигнала, а остальные входы, соединенные с соответствующими входами цифрового отсчетного блока, соединены также с соответствующими выходами сдвигающего регистра, первый вход которого соединен с первым выходом управляющего блока и управляющими входами счетчика импульсов и цифровоГо отсчетного блока, счетный вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, выход входного декадного делителя напряжения соединен со вхо- 10 дом преобразователя напряжения в частоту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения схемы, в него введены полосовой фильтр, формирующий блокю 5 два триггера, два элемента совпадения, причем выход преобразователя напряжения в частоту соединен с первым входом первого элемента совпадения н через последовательно соединенные полосовой фильтр и формирующий блок подключены к первым входам триггеров вторые входы которых соединены с первым выходом управляющего блока, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента совпадения, выход которого подключен к счетному входу сигнала импульсов, а выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента совпадения,второй вход которого соединен со вторым выходом управляющего блока,а выход подключен ко второму входу сдвигающего регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: .1. Авторское свидетельство СССР

У. 119б09, 601 Я 15/08, 29,03.58.