Цифровой вольтметр

Цифровой вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((() 875624

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02. FO (21) 2886223! 18-21 (51)M. Кл. с присоединением заявки .%

Н Оз К 13/гО

Гооударотакииый комитат

СССР (23) П риоритет

Опубликовано, 23.10.81.6þëëåòåíü №39 па делам. иаобретоиий и открытий (53) УДК 681 .325(088.8) Дата опубликования описания 23. 10. 81 (72) Авторы изобретения

А. Ж. Виксна и M.À. Элстс.Й(,, -, . j ., .3

Специальное конструкторское бюро научного

".РАЯ фф (( приборостроения Института механики полймеров ". ""В.", АН Латвийской CCP (71) Заявитель (54) UH P0B0A B0JIbTMETP

Изобретение относится к электро-! измерительной технике, а именно к приборам для измерения действующего значения сигналов произвольной формы или второго начального момента стационарного случайного сигнала.

Изветен вольтметр действующего значения напряжения с преобразованием напряжения в частоту, содержащий два блока сравнения, аналоговый сумматор и отсчетный блок(1 ).

Однако точные измерения этим уст-. ройством возможны лишь при относительно низких частотах.

Известен вольтметр действующего

15 значения напряжения, содержащий два стробируемых блока сравнения, элемент

ИЛИ, генератор строб импульса, преобразователь код-аналог и отсчетный блок (2 ).

В этом устройстве реализован метод статистических испытаний, обладающий, как известно, большой статической погрешностью, снижение которой осу ществляется за счет увеличения времени измерения.

Известен также цифровой интегрирующий вольтметр действующего значения напряжения, принцип действия которого также основан на методе статистических испытаний, содержащий преобразователь код-аналог, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам двух блоков сравнения, вторые входы которых объединены и являются входом устройства, а выходы через элемент ИЛИ подключены к управлякпцему входу накапливающего сумматора, выход которого подключен ко входу отсчетного. блока, вход управления которого вместе со входом записи начальных условий накапливающего сумматора через счетчик подключен к выходу генератора строб-импульсов, который подключен также ко входам стробирования обоих блоков сравнения(3 1.

875624

/ ил „

1=О и- „ и-, =о О 1=О < 1-o "

0L °

4$ где Р.(, ) " вероятность появления псевдослучайного числа на выходе генератора 7.

Коэффициент Vj определяется блоками 1 и 2 сравнения

1, если !х()(7(ц (О, если 1х(е-)(С („(g\

Однако в этом устройстве не реали-., зованы все потенциальные точностные возможности стохастического принци па измерения действующего значения напряжения.. 5

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем; что в цифровой вольтметр, содержащий преобразователь код-аналог, 1о .прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам двух блоков сравнения, вторые входы которых объединены и соединены со входной шиной, а выходы через элемент ИЛИ подключены к управляющему входу накап- ливающего.сумматора, выход которого подключен ко входу отснетного блока, вход управления которого вместе со входом записи начальных условий накапливающего сумматора через счетчик подключен к выходу генератора строб- иипульсов, который подключен также ко входам стробирования обоих блоков сравнения, введены генератор псевдослучайных чисел, постоянный за-. поминающий блок и элемент задержки, причем выход генератора строб-импульсов подключен к тактовому входу генератора псевдослучайных чисел, выход которого соединен со входом преобразователя,код-аналог и адресным входом постоянного запоминающего блока, выход которого подключен к информационному входу накапливающего сум" матора, тактовый вход которого через элемент задержки соединен с выходом генератора строб-импульсов. На чертеже изображена функциойальная электрическая схема вольтметра.

Цифровой интегрирующий вольтметр содержит две стробируемые схемы 1 и

2 сравнения, одни входы которых объединены и являются входом устройства, а вторые входы подключены к прямому и инверсному выходу преобразователя 3 код-аналог. Выходы схем

1 и 2 сравнения через логический элемент ИЛИ .4 подключены к управляю" щему входу накапливающегогсумматора.

5. Выход генератора б строб-импуль . соФ подключен ко входам стробирования обеих схем 1 и 2 сравнения, тактовому входу генератора 7 псевдослучайных чисел, тактовому входу счетяика 8 и через элемент 9 задерж- у ки к тактовому входу накапливающего сумматора 5. Выход генератора 7 псевдослучайных чисел подключен к ин4формационному входу преобразователя

3 код-агалог и адресному входу постоянного запоминающего устройства

10, выход которого подключен к информационному входу накапливающегр сумма" тора 5. Выход счетчика 8 подключен ко входу записи начальных условий на капливакпщего сумматора 5 и входу упра-. вления отсчетного устройства 11, вход которого подключен к выходу накапливающего сумматора 5.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1 и 2 сравнения вместе с элементом ИЛИ 4 сравнивают входной сигнал Х (т.) с сигналом преобразова" теля 3 код-аналог ((t)..Ðåçóëüòàò измерения формируется в виде суммы где подкоренная сумяа равна и-4 а 0.2 „ является апаратной констан =о той. Эту константу необходимо вычис. — . лить для конкретного генератора 7 псевдослучайных чисел при заданном п и перед каждым измерением записывать в накапливающий сумматор 5 в виде начальных условий. Коэффициенты а . для конкретного генератора 7 псевд( дослучайвых чисел на этапе цроектирования . .вычисляются и записываются в постоянный запоминающий флок 10. Для к-разрядных псевдослучайных чисел число коэффициентов равно 2 . Величина коэффициента Ф„ равна

При такой методике измерения дейСтвукнцего значения напряжения погрешность измерения не зависит от формы сигнала. По.сравнению с известным

875624!

5 максимальная погрешность измерения предлагаемым устройством уменьшается в 2,07 раза.

После окончания очередного цикла измерения под воздействием сигнала 5 переполнения счетчика, содержимое накапливающего сумматора 5 перепи" сывается в отсчетный блок 11, в котором извлекается квадратный корень и полученный результат измерения индицируется. Одновременно в накапливающем сумматоре 5 записывается код равный сумме „-. . Под воздейст4=О вием генератора 6 строб-импульсов генератор 7 псевдослучайных чисел вырабатывает первое псевдослучайное число, которое преобразователем

3 код-аналог преобразуется в аналоговую форму, причем сигналы на прямом и инверсном выходах имеют противоположные знаки и равны по абсолютному значению. Аналоговый сигнал сравнивается блоками 1 и 2 сравнения с измеряемым сигналом. Если )х (1 )Щ /, .то на выходе элемента ИЛИ 4 появляется сигнал логической единицы. В противоположном случае на выходе элемента ИЛИ 4 имеется сигнал логического нуля. Псевдослучайное чис- 30 ло является адресом постоянного ао запоминающего блока 10. В ячейке памяти с адресом записан код равный «/Р(о),который поступает на информационный вход накапливающего сум .матора 5. Элементом 9 задержки задержанный строб-импульс, воздействуя по тактовому входу накапливающего сумматора 5, добавляет к содержимому сумматора 5 код поступающий с выхода 4О постоянного запоминающего блока 10.

Если на выходе элемента ИЛИ 4 имеется логическая единица, то код добавляется со знаком "плюс", а если лоII II гический нуль — то со знаком минус

Число тактов преобразования подсчитывает счетчик 8, который после п тактов преобразования переполняется. После и тактов преобразования

s накапливающем сумматоре 5 имеется код, соответствующий выражению (1). Этот код равен квадрату действую;щего значения напряжения.

Предложенное устройство при некотором усложнении структуры обеспе". чивает двукратное повышение точнос-ти по сравнению с известным.

Формула изобретения

Цифровой вольтметр, содержащий преобразователь код-аналог, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам двух блоков сравнения, вторые входы которых обьединены и соединены со входной шиной, а выходы через элемент ИЛИ подключены к управляющему входу накап" ливающего сумматора, выход которого подключен ко входу отсчетного блока, вход управления которого вместе со входом записи начальных условий накапливающего сумматора через счетчик подключен к выходу генератора строб-импульсов, который подключен также ко входам стробирования обоих блоков сравнения, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения точности,измерения, введены генератор псевдослучайных чисел, постоянный запоминающий блок и элемент задержки, причем выход генератора строб-импульсов подключен к тактовому входу генератора псевдослучайных чисел, выход которого соединен со входом преобразователя код-аналог. и адресным входом постоянного запоминающего блока, выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора, тактовый вход которого через элемент задержки соединен с выходом генератора строб-импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белов В. М. и др. Цифровой .. вольтметр переменного и постоянного тока. — "Автометрия", 1971, III 5, с.68.

2..Авторское свидетельство СССР

III 568901, кл. G 01 R 19/26, 07.01.74.

3. Авторское свидетельство СССР .

N 630748, кл. Н. 03 К 13/20, 11.05.77..

875624

Составитель Л. Беляева

Техред А. Ач Корректор Н. Швьщкая

Редактор P. Цицика

Филиал ППП. "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9385/86 . Тираж 991 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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