Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 859933

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 19. 10. 76 (21) .2412439/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)M. Кл.

G 01 R 13/02

G 01 R 19/26

Гасударства ный квинтет

СССР (53) ggg 621.317, .7 (088.8) по делам иаабрвтенкв н открытий

Опубликовано 30,08.81 Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30. 08. 81

Ю, А, Замрыка, Г. A. Кийков, Ю. И. Синельников

Г и Г. А. Чередниченко (72) Авторы изобретения

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (7l ) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к электроизйерительной технике.

Известен цифровой вольтметр, выполненный с использованием кодо-импуль сного принципа измерения и содержащий, в частности, функционально связанные делитель напряжения, дифференциальный нуль-орган, цифроаналоговый преобразователь, отсчетный блок, а также координирующий работу отдельных узлов блок управления fl), Недостаток известного устройства связан с невозможностью получения высокой чувствительности при достаточно высоком быстродействии, поскольку дифференциальный нуль-орган при малых

15 уровнях сигналов для каждого шага поразрядного уравновешивания имеет значительное время установления.

Наиболее близким техническим реше20 нием к предлагаемому изобретению является цифровой вольтметр, содержащий усилитель постоянного тока с цепью обратной связи, составленной иэ резистивного делителя напряжения, установленного на выходе усилителя, и образцового источника постоянного напряжения, включенного между входной клеммой усилителя и средним выводом делителя напряжения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с выходом усилителя (21, Недостаток указанного устройства заключается в невысокой точности, обусловленной погрешностью используемого делителя напряжения.

В положении КАЛИБРОВКА при достаточно большом коэффициенте усиления постоянного тока и отсутствии смещения его нуля, показание прибора А определяется соотношением

А = Ек ° К. Kgb где Š— ЭДС калибрующей меры (обраэК цового источника постоянного напр яже ни я );

К вЂ” коэффициент передаМи усилителя постоянного тока;

К вЂ” коэффициент передачи АЦП.

859933!

При калибровке коэффициент передачи АЦП К2 регулируется до достижения равенства показания A прибора численному значению ЭДС EN т. е. после калибровки А = Е и соответственно

2 ства, Поставленная цель достигается тем, что в цифровой вольтметр, содержащий усилитель постоянного тока с цепью обратной связи, составленной из ре- 25 зистивного делителя напряжения, установленного на выходе усилителя гостоянного тока, и образцового источника постоянного напряжения, включенного между входной клеммой усилителя по— стоянного тока и средним выводом резистивного делителя напряжения, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с выходом усилителя постоянного тока, введен и-полюсный и-пози35 ционный переключатель, а резистивный

Делитель напряжения выполнен на и равнономинальных резисторах с с и и-с резисторами н плечах, причем. свободные выводы резисторов связаны с подвиж40 ными элементами контактов переключателя, с неподвижных элементов контактов которого соединены со входной клеммой

АЦП, à и-с неподвижных элементов контактов — с общей клеммой входа и выхо45 да усилителя постоянного тока.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового вольтметра, Вольтметр содержит образцовый ис— точник постоянного напряжения, входнук> клемму 2 усилителя постоянного тока, вывод 3 делителя напряжения, усилитель 4 постоянного тока, делитель

5 напряжения, АЦП 6, общую клемму 7 входа и выхода усилителя постоянного ! тока, ныходную клемму 8 усилителя постоянного тока.

Работа устройства состоит в следу30 ющем, Если причиной ухода калибровки явилось изменение коэффициента передачи t0

К усилителя, что при калибровке, производимой путем изменения коэффициента передачи К2 АЦП, в последней будет внесена погрешность, компенсирую— щая погрешность К, Калибровка АЦП с 15 погрешностью приводит к спи>кению точности прибора на тех пределах, на которых он не калибруется.

Цель изобретения — повышение точности подобного измерительного устрой- р0

При коэффицие нт е передачи усилите ля постоянного тока К4 = — делитель 5

И с напряжения составляется из и равнономинальных резисторов, коммутируемых так, что при каждой коммутации в одном плече делителя оказывается включенными с, а в другом и-с резисторов.

Коммутация делителя 5 напряжения производится и раэ, причем при каждом переключении происходит замена одного резистора в каждом плече делителя, При подключенном ко входу образцовом источнике постоянного напряжения с

ЭДС Е в каждом из и состояний дели,теля 5 напряжения снимается показание вольтметра и находится среднеарифметическое значение его показаний А Далее определяется абсолютная погрешность АЦП б < = Е < — А „. При одном из состояний делителя 5 наггряжения коэффициент пе-! редачи K АЦП 6 регулируется таким образом, чтобы показание вольтметра изменилось на величину найденной его погрешности А в сторону ее исключения, Благодаря использованию и равноно— минальных резисторов и переключателя, добиваются увеличения точности регулировки коэффициента передачи АЦП 6, причем точность регулировки АЦП 6 оказывается во много раз выше точности усилителя 4 постоянного тока, В ре-зультате ошибка устройства на неколебруемых пределах измерения будет определяться только ошибкой коэффициента передачи усилителя 4. В известных же устройствах к ошибке коэффициента передачи усилителя 4 добавляется ошибка

АЦП б, значительная по величине.

При необходимости на калибруемых пределах измерения точная регулировка суммарного коэффициента передачи

К усилителя достигается регулировкой одного из плеч делителя 5 напряжения до совпадения показаний вольтметра,с действительным значением ЭДС образцового источника I постоянного напряжения .

Формула изобретения

Цифровой вольтме тр, содержащий усилитель постоянного тока с цепью обратной связи, составленной из резистивного делителя напряжения, установленного на выходе усилителя постоянного тока, и образцового источника постоянного напряжения, нключенного

5 859933 б между входной клеммой усилителя по- торого,соединены со входной клеммой стоянного тока и средним выводом ре- аналого-цифрового преобразователя, а зистивного делителя напряжения, ана- п-с неподвижных элементов контактов— лого-цифровой преобразователь, соеди- с общей клеммой входа и выхода усилиненный с выходом усилителя постоянно- теля постоянного тока.

ro тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, Источники информации, в него введен и-полюсный и-позицион- принятые во внимание при экспертизе ный переключатель, а реэистивный де- 1. Швецкий В, И. Электронные изме" литель напряжения выполнен на и равно- to рительные приборы с цифровым отсчетом. номинальных резисторах с с и и-с ре- К., 1970, с. 20. зисторами в плечах, причем свободные 2. Гренбойз, Пикерелл. Дискретная выводы резисторов связаны с подвижны- обратная связь в технике аналого-циф11 II ми элементами контактов переключателя, рового преобразования. — Электроника с неподвижных элементов контактов ко- 15 1977, Ф 21, с. 50, рис, l,а.

Составитель Л. Морозов

Редактор М. Лысогорбва Техред Э.фанта Корректор M. Демчик

Заказ 7538/67

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государствечного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп, Проектная, 4