Цифровой измеритель напряжения
Патент 712766
Авторы
Классы МПК
Цифровой измеритель напряжения
Иллюстрации
Реферат
(i i) 7I 2766
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.08.78 (21) 2654527/18-21 (51) М. Кл.-"
G 018 13/02 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетси1. ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 681.325 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
P. Д. Бай, A. A. Канеп и В. А. Конобеев.вакий--= (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при построешш цифровых приборов, измерительных устройств систем контроля и регулирования.
Известен цифровой измеритель напряжения, содержащий источник измеряемого напряжения, преобразователь код — напряжение, два синхронно работающих переключателя, преобразователь напряжение †к, 10 два регистра и схему сравнения, управляющую работой преобразователя код — напряжение, к которому подключено цифровое отсчетное устройство (1).
Однако в нем возможны хаотичные изме- 15 пения отображаемых кодов в следующих друг за другом периодах измерения напряжения, если величина измеряемого напряжения близка к границе изменения эталонных компенсирующих напряжений, и под 20 воздействием помех уровень измеряемого напряжения колеблется на величину, значительно меньшу1о дискретности преобразоВател11 Около граш1 Iного значения эталонного компенсирующего напряжения. Неус- 25 стойчивость в отображении измеряемой величины делает невозможным с.ьем достоверного отсчета из-за хаотичного измене1шя состояния цифровых индикаторов, в отдельных случаях во всех разрядах кода. 30
Известен цифровой измеритель напряжения, содержащий последовательно включенныс генератор, счетчик (делитель частоты), преобразователь код — напряжение, блок сравнения, первый триггер и подключенньш к его синхронизирующему входу блок управления, блок ключей на входе счетчика, причем выходы счетчика (делителя частоты) соединены с приемником кодовои ш1формации (2).
Недостаток устройства состоит в том, что возможна неустойчивость в отображении измеряемой величины в следующих друг за другом циклах измерения, если величина измеряемого напряжения близка к границе изменения эталонного компенсирующего напряжения, и под воздействием помех уровень измеряемого напряжения колеблется около граничного значения на величину, значительно меньшую дискретности измерителя. Этот недостаток затрудняет съем достоверной информац1ш пз-за хаотичного изменения пндикатируемых цифр в приемнике кодовой информации и может быть устранен только за счет увеличения времени между двумя циклами измерения, т. е. ухудше1шем быстродействия.
Цель изобретения — получение устойчивого отображения измеряемой величины при сохранении предельного быстродействия.
712766
- 0
1й
Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель напряжения, содержащий генератор, делитель частоты, преобразователь код — напряжение, блок сравнения и триггер, вход которого подключен к выходу блока управления, а выходы делителя соединены приемником кодовой информации, введены дополнительный триггер и логический блок. При этом выход младшего разряда делителя частоты подключен к управляющему входу дополнительного триггера и к управляющему входу логического блока, выход блока сравнения — с синхронизирующим входам дополнительного триггера и приемника кодовой информации, а выход дополнительного триггера — к управляющему входу триггера, выход которого соединен с входом логического блока, выходом подключенного к логическому входу преобразователя код — напряжение; выходы делителя частоты соединены с блоком управления.
Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.
Цифровой измеритель напряжения содер-жит генератор 1, делитель 2 частоты, преобразователь 3 код — напряжение, блок 4 сравнения, триггер 5, блок 6 управления, приемник 7 кодовой информации, триггер
8, логический блок 9.
С помощью генератора 1, делителя 2, на выходах которого создается параллельный код, циклически изменяющийся от пулевого значения до максимального, и преобразователя 3 формируется эталонное ступенчато-изменяющееся напряжение, перекрывающее весь диапазон изменения входного напряжения U„, Сигнал на выходе блока 4 появится и момент времени, когда эталонное напряжение превысит входное, т. е. кодовая комбинация сигналов па выходе делителя 2, сформпровавшая в этот момент эталонный уровень, и будет кодовым эквивалентом входной величины. Сформированный сигнал на выходе блока 4 зафиксирует в приемнике 7 вызвавшую его кодовую комбинацию.
Одновременно с этим в триггере 8 фиксируется значение младшего разряда кода, существующего на выходе делителя 2 в момент сравнения. Перезапись этого значения из триггера 8 в триггер 5 осуществляется сигналом от блока 6, сформированным из сигналов с выходов делителя частоты. В начале следующего цикла измерения сигнал с выхода триггера 5 через логический блок
9 пропускает на дополнительный вход преобразователя 3 либо прямое значение младшего разряда выходного кода делителя 2, либо инверсное, обеспечивая при этом введение соответствующей коррекции в характеристику преобразователя 3 с тем, чтобы увеличить разность между уровнем входного сигнала и предшествующим сравнению уровнем эталонного напряжения.
Управление коррекцией вида характеристики осуществляется с помощью логического блока 9 сигналами с выхода триггера
5 и младшего разряда кода на выходе делителя 2. После первого сравнения характеристика преобразователя код — напряжение изменяется таким образом, чтобы обеспечивалось, несмотря на малые изменения напряжения U„, формирование сигнала равенства в этот же момент времени, что и при первом сравнении. Такая коррекция вида характеристики уже в последующем цикле преобразования дает устойчивое отображение измеряемой величины, поэтому возможно повышение частоты измерений (быстродействия) .
Формула изобретения
Цифровой измеритель напряжения, содержащий последовательно соединенные генератор, делитель частоты, преобразователь код — напряжение, блок сравнения и триггер, вход которого соединен с выходом блока управления, выходы делителя частоты соединены с приемником кодовой информации, отличающийся тем, что, с целью устойчивого отображения измеряемой величины при сохранении предельного быстродействия, введены дополнительный триггер и логический блок, причем выход младшего разряда делителя частоты подключен к управляющему входу дополнительного триггера и к управляющему входу логического блока, выход блока сравнения соединен с синхронизирующими входами дополнительного триггера и приемника кодовой информации, выход дополнительного триггера подключен к управляющему входу триггера, выход которого соединен с входом логического блока, выход которого подключен к логическому входу преобразователя код— напряжение, выходы делителя частоты соединены с блоком управления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лвторское свидетельство СССР № 430325, кл. G 01 13/02, 1974.
2. Цифровые электроизмерительные приборы. Под редакцией В. М. Шляндина. М., «Энергия», 1972, с. 248 †2 (ирототип).
712766
Составитель Н. Титов
Техред А. Камышникова
Корректор Е. Осипова
Редактор И. Грузова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2662/9 Изд. № 100 Тираж 1074 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5