Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111733 1 О2

Ф

t г !

S

=» (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 13.06.77 (2 I ) 2495754/18 — 21 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

{51) М. Кл.

Н 03 К 13/20..Говударотавииый комитет

СССР

Опубликовано 05,05.80, Бюллетень № 17 йо делам изобретений и открытий

{53) УДК681325 (088.8) Дата опубликования описания 05.05.80 (72) Авторы изобретения

И. И, Волков, Е. H. Черкасский, A. С. Агеев и В. И. Бутырев (7l ) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к средствам вычисли I тельной техники, использующим метод преобразования напряжения во временной интервал с последующим заполнением импульсами, следующими с известной частотой, и может быть применено в системе автоматического контроля, в информационно-измерительных системах для измерения постоянных напряжений одной полярности.

Известны цифровые вольтметры время-импульсного типа, используемые для перечисленных выше целей, например вольтметр типа

Ф вЂ” 200. Точность измерения этих устройств является недостаточно высокой (11.

Известен также цифровой вольтметр, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен с нулевым установочным входом первого триггера, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу временного селектора, выход последнего соединен со входом счетчика импульсов, нулевой установочный.вход которого соединен с выходом блока управления, а выход счетчика импульсов подключен ко входу блока индикации (2).

При работе этого устройства возникают

5 погрешности, вызванные неидентичностью характеристик блоков сравнения, а также затруднена установка нуля, так как при этом устраняется только превышение величины напряжения смещения над номинальным его значением.

Отрицательны разность не устраняется и вносит систематическую погрешность в результат измерения.

Пелью изобретения является повышение точности измерении и улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым вхо дом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен с нулевым установочным входом первого триггера, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу временного селектора, выход

733102

10 последнего соединен со входом счетчика импульсов, нулевой установочный вход которого соединен с выходом блока управления, а выход счетчика импульсов подключен ко входу блока индикации, дополнительно введены блок задержки импульсов, два логических эле мента И вЂ” HE, второй триггер, к единичному и нулевому установочным входам которого подключены выходы логических элементов

И вЂ” HE, первые входы которых соединены с выходом блока задержки импульсов, вторые ,входы подключены соответственно к основному и инверсному выходам первого триггера, вход блока задержки импульсов соединен с выходом блока управления и единиптым установочным входом первого триггера.

На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.

Входной блок 1 своим выходом соединен с первым входом блока 2 сравнения, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения 3, а своим выходом блок 2 сравнения присоединен к нулевому установочному входу первого триггера 4, единя п ый установочный вход которого параллельно соединен с выходом блока 5 управления, со входом блока 6 задержки импульсов и с нулевым установочным входом счетчика 7 импульсов. Инверсный и основной выходы первого триггера 4 подключены соответственно к первым входам логических элементов И-HE

8 и 9, вторые входы которых соединены между собой и с выходом блока 6 задержки импульсов, а выходы логических элементов И вЂ” НЕ

8, 9 подключены к соответственным установочным входам второго триггера 10, счетный вход которого соединен с выходом блока 2 сравнения. При этом основной выход первого триггера 4 подключен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения 3, а выход второго триттера 10 подключен ко второму входу временного селектора 11„ второй вход которого соединен с выходом генератора12 счетных импульсов, а своим выходом временной селектор 11 через счетчик 7 импульсов подключен ко входу блока 13 индикации.

В начале каждого цикла измерения импульс "Пуск", вырабатываемый блоком 5 управления. переводит в нулевое состояние счетчик 7 импульсов и в единичное состояние первый триггер 4, а также, будучи задержан блоком 6 задержки на время, д поступает на вторые входы логических элементов И вЂ” HE 8 и 9.

Появившийся на выходе первого триттера 4 сигнал, равный логической единице, запускает генератор 3 пилообразного напряжения, исходный уровень оторого был равен, например, величине Uс „. Если в данный момент на вход вольгметра измеряемый сшнал не посту15

45 пает, т.е. Ll =О, то при достижении пилообразным напряжением нулевого значения (1 1, f Ъ

1 блок - сравнения выдаст импульс, залержанI ныи относительно момента времени т, на

4 время с определяемое неидеальностыо характеристик блока сравнения. Этот импульс переводит первый триггер 4 в исходное состояние, а второй триггер 10 — в единичное состояние. При этом сигнал единичного уровня с инверсного выхода первого триггера 4 открывает логический элемент И-EIE 8 для прохождения импульса с выхода блока 6 задержки.

Этот импульс переводит второй триггер 10 в нулевое состояние. Время Г пропорционально величине смсгцения нуля вольтметра 6 U

0М

Опуская исходный уровень пилообразного напряжепия до значения U величину С4 см.ном, можно сделать такой малой, чтобы блок 13 индикации показывал 0 . Однако если напряжение смещения (например Ос„„) будет мень.

С ше ОСц, ор,, то на выходе второго триггера 10 также выработается импульс длительностью С2, пропорциональный ЬЦ„При

СМ я этом в единичное состояние его переведет импульс с выхода блока 6 задержки, который, пройдя через открытый элемент И вЂ” HE 9, поступает на единичный установочный вход второго триггера 10. В нулевое состояние этот триггер переведет импульс с выхода блока 2 сравнения, Вращая ручку потенциометра, регулирующего величину напряжения смещения Uca, в противоположную (no сравнению с предыдущим процессом установки нуля) сторону, добиваются уменьшения величины G до получения нуля на выходе блока 13 индикации.

Теперь если на вход вольтметра. у которого выставлен 0", подать измеряе ое напряжение, то блок 13 индикации отобразит число, пропорциональное времени Т ц, — длительности импульса на выходе второго триггера 10.

На результат измерения не оказывают влияния характеристики блока 2 сравнения, что соответствует исключению одной из соответствующих погрешностей измерения, присущих известным устройством.

Формула изобретения

Цифровой вольтметр, содержащий входной блок, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен с нулевым установочным входом первого тритгера, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу временного селектора. выход последнего соединен со входом счетчика импульсов, нулевой установочный вход которого сое733102

Составитель Ю. Богданов

Техред М Петко

Редактор И. Гохфельд

Корректор )О. Макаренко

Заказ )768/47

Тираж 995 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП "Патент",г. У и.ород, ул. Проектная,4 динен с выходом блока управления, а выход счетчика импульсов подключен ко входу блока индикации. отл ича нз цнйся тем, что, с целью повьннения точности и улучшения эксплуатационных характеристик, в него дополнителыго введены блок задержки импульсов, два логических элемента И-11Е, второй триггер, к единичному и нулевому устайовочным входам которого подключены выходы логических элементов И вЂ” НЕ, первые входы которых 1п соединены с выходом блока задержки импульсов, вторые входы подключены соотвс(ственнО к Основному и инверсному выходам первого триггера, вход блока задержки импульсов соединен с выходом блока управления и единичным установочным входом первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

). Паспорт на вольтметр типа Ф-200.

2. Мирский Г. Я, Радиоэлектронные измерения, 1969, с. 261 (прототип).