Цифровой интегрирующий вольтметр

Цифровой интегрирующий вольтметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическия

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

879772 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 716005 (22) Заявлено 300575 (21) 2139470/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.1181. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 071181 (51)М. Кл.3

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Á.Àíäðååâ, В.M.Ôðoëoâ, Э.К.Шахов и В.М. (71) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к области

-цифровой электроизмерительной технике

Известен цифровой интегрирующий вольтметр по основному авт.св. (В 716005, содержащий интегратор, блок сравнения, источник образцового напряжения, электронный переключатель, дополнительный интегратор, блок сброса, триггер, генератор тактовых импульсов и цифровой блок..

Недостатком такого устройства является большая погрешность от дрейфа нуля интегратора, что определяет низкую точность вольтметра. 15

Цель изобретения — повьааение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий интегратор, блок 2О сравнени я, и сточни к образцового н апряжени я, электронный переключатель, дополнительный интегратор, блок сброса триггер, генератор тактовых импульсов и цифровой блок, причем выходы интеграторов связаны с входами блока сравнения, выход блока сравнения соединен с одним из раздельных входов триггера, второй вход триггера подсоединен к выходу генератора 3() тактовых импульсов; выход триггера связан с входом блока сброса, с управляющим входом электронного переключателя и с входом цифрового блока; выход блока сброса соединен с входом Сброс дополнительного интегратора; первый вход интегратора через электронный переключатель связан с выходами источника образцового напряжения, второй вход дополнительного интегратора непосредственно соединен с одним из выходов источника образцового напряжения, введены модулятор и триггер, причем выход модулятора соединен с первым входом интегратора и;. с вторым входом дополнительного интегратора, управляющий вход модулятора соединен с выходом триггера, вход которого подсоединен к выходу генератора тактовых импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Цифровой интегрирующий вольтметр содержит интегратор 1, блок сравнения 2, источник образцового напряже-. ния 3, электронный переключатель 4, дополнительный интегратор 5, блок сброса 6, основной триггер 7, генера879772

4 тор тактовых импульсов,8, цифровое устройство 9, модулятор 10 и дополнительный триггер 11.

На временных диаграммах работы устройства (фиг.2) приведеныгизмеряемое напряжение() (, напряжение дрейфа Мдр интегратора 1. (фиг. 2а) l им пульсы тактовой частоты (фиг.2б);

Напряжение на выход модулятора (фиг. 2в); напряжение на входах блока сравнения (фиг.2г); напряжение на выходе блока сравнения (фиг.2д); напряжение на выходе первого триггера (фиг.2е); образцовое напряжение на входе интегратора 1 (фиг.2ж), Устройство работает следующим образом.

В момент времени (приходит импульс с генератора тактовых импульсов и устанавливает триггер 7 в положение, при котором электронный переключатель 4 подключает к первому входу, интегратора 1 отрицательное образцовое напряжение Оо, а, блок сброса выключается.

После этого напряжение на выходе интегратора 1 начинает линейно возрастать, а напряжение на выходе дополнительного интегратора.5 линейно убывать. В момент времени +rZ они становятся равны, и блок сравнения

2 срабатывает. Это приводит к срабатыванию триггера 7, которыйрв свою очередь, через электронный переклю- чатель 4 подключает образцовое напряжение + 0O к входу интегратора 1, тем самым изменяя направление интегрирования, и включает блок сброса 6, в результате чего на выходе дополнительного интегратора 5 устанавливается напряжение, равное (), . В момент времени т, тактирующий импульс перебрасывает триггер 7. Далее цикл работы повторяется.

Процесс преобразования описывается системой уравнений чoiч т vo-v, т„=,, т,;

Т1+Т2 "-Т=СОИМ, где Г - постоянная времени,интегратора; тора

Т вЂ” время преобразования.

Совместное решение уравнений дает функцию преобразования вида т г. У

2 г V, За время периода модуляции 1 -T+ 7"(где T = Т") за счет введения модулятора и дополнительного триггера дважды происходит промежуточное преобразование напряжения Uy в интеграл времени, чему соответствует с учетом напряжения дрейфа интегратора и н формати вные и н т ер в алы вр емен и

Т Т Чч+ч р ч т т ч„-väð

1 2+г Чо т х И и Т

В цифровом устройстве происходит измерение счетно-импульсным методом

I II интервалов Т,(и Т2 и сложение результатов, после чего получается чи сло

20 " 2 0 2 Г о

TI>)g (Т T У +Ч р !

2 2 Чо где 1 — образцовая частота.

Как видно из полученного выражения, результат измерения не зависит от напряжения дрейфа интегратора, что позволяет существенно повысить точность измерения. Для осуществления помехоподавления результаты отдельных измерений усредняются за время Т =-И Тм, равное или кратное периоду помехи сети, В конце времени Т в цифровом устройстве будет зафиксировано число ти М = Ей = fOИ (Т-т )=К(т-т ",), пропорциональное измеряемому напряжению 0 (40

Формул а и з о брет ени я

Цифровой интегрирующий вольтметр по авт.св..Р 716005, о т л и ч а юшийся тем,что, с целью повышения точности устройства; в него введены модулятор и триггер, причем выход модулятора соединен с первым входом интегратора и с вторым входом дополнительного интегратора, управляющий вход. модулятора соединен с выходом триггера, вход которого подсоединен к выходу генератора тактовых импульсов.

879772

Составитель В.Назарова

Редактор Н.Козлова Техред A.Бабинец Корректор М.Демчик

Заказ 9742/29 Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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