SU976394A1 - Цифровой вольтметр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  измерени  среднеквадратического значени  периодических напр жений сложной формы.

Известно устройство, содержащее логарифмический усилитель, блок обработки, линейный детектор, первый интегратор, индикатор, блок выделени  переменной составл ющей напр жени , квадратор, второй интегратор и блок выделени  коэффициента поправки 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  ограниченный диапазон рабочих частот и возможность измерени  периодических сигналов сложной формы только в области звуковых частот.

Известно устройство, содержащее преобразователь напр жени  в частоту с квадратичной функцией преобразовани , селектор периода входного сигнала, блок управлени , входной переключатель, ключ, счетчик, схему совпадени  кодов, поразр дный формирователь компенсирующего напр жени  и блок индикации 2.

Недостатком устройства  вл етс  ограничение диапазона частот измер емых сигналов звуковой областью.

Известно также устройство, содержащее преобразователь код-аналог, информационный вход которого соединен с входом вольтметра и ,. блока определени  периода (формирующее устройство), а выход - с информационным входом блока вычислени , выход которого  вл етс  выходом вольтметра, а другой выход соединен

10 с первым входом блоком управлени , второй вход которого соединен с первым выходом блока определени  периода . Кроме перечисленных узлов вольтметр содержит дополнительно умножи15 тель частоты, элемент ИЛИ и генератор импульсов. Вольтметр предназначен дл  измерени  периодических напр жений инфранизкого диапазона частот СЗ.

20

Недостатком этого вольтметра  вл етс  невозможность измерени  с заданной погрешностью напр жений диапазона звуко-вых частот.

Целью изобретени   вл етс |рас- ;

25 ширение частотного диапазона за счет увеличени  его верхней границы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой вольтметр, содержащий преобразователь аналог- код, инфор30 мационный вход которого соединен с

входной шиной и входом блока определени  периода, а выход - с информационным входом блока вычислений, первый выход которого соединен с выходной шиной, второй выход - с первым входом блока управлени  , второй вход которого соединен с первым выходом блокаопределени , введены элемент И, счетчик числа ординат, триггер, формирователь импульсов, управл ю1ций счетчик, коммутатор, блок формировани  частот, выход которого соединен с первым входом коммутатора выход которого соединен с первым входом элемента И и третьим входом блока управлени , а второй вход соединен с выходом управл ющего счетчик вход которого соединен с выходом формировател  импульсов и с первым входом Триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика числа ординат, а вы-ход - с входом формировател  импульсов, при этом второй вход элемента И соединен с вторым выходом блока определени  периода , а выход - -с управл ющими входами преобразовател  аналог-код и блока вычислений, причем вход счетчика числа ординат соединен С. выходом блока управлени .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового вольтмет™ ра.

Вольтметр содержит преобразовател 1 аналог-код, блок 2 вычислени , бло 3 определени  периода, элемент И 4, блок 5 формировани  частот, коммутатор 6, счетчик 7 управл ющий, блок 8 управлени , счетчик 9 числа ординат , триггер 10, формирователь 11 импульсов.

Входы преобразовател  1 аналогкод и блока 3 определени  периода соединены с входом вольтметра. Выход преобраэова.тел  1 аналог - код через блок 2 вычислени  соединен с выходом вольтметра. Первый выход блока 3 определени  периода соединен с блоком 8 управлени , а второй выход блока 3 соединен с вторым входом элемента И 4. Елок 5 формировани  частот через первый вход коммутатора 6 соединен с первым входом элемента И 4 и с третьим входом блока 8 управлени . Выход элемента И 4 соединен с управл ющими входами преобразовател  1 аналог - код и блока 2 вычислени . Второй вход коммутатора 6 через счетчик 7 управл ющий соединен с вьлходом формировател  11 импульсов и с первым входом триггера Ю, выход которого соединен с входом формировател  11, Второй вход триггера 10 через счетчик 9 числа ординат соединен с выходом блока 8 управлени , первый вход которого соединей с вторым выходом блока 2 вычислени 

У.стройстпо работает следующим образом .

Входной сигнал поступает на вход преобразовател  1 аналог - код и в блок 3 определени  периода входного сигнала. .В блоке 3 определени  периода выдел ютс  первый и второй периоды , выходного сигнала и формируютс  разрешающие сигналы соответственно на его первом и втором выходах.

После запуска вольтметра на второй вход .блока 8 управлени  поступает сигнал разрешени  от блока 3 определени  периода, который включает в работу блок 8 управлени  на врем  первого периода измер емого сигнала. При этом на счетчик 9 числа ордо1нат из блока 5 формировани  частот через коммутатор 6 и блок 8 управлени  поступает наиболее высока  тактова  частота . При использовании двоичной сетки частот ( ) в случае переполнени  счетчика 9 числа ординат и триггера 10, срабатывает формирователь 11, который устанавливает в единичное состо ние триггер 10 и увеличивает на единицу содержимое счетчика 7. Последний переключает коммутатор 6, благодар  чему на вход счетчика 9 числа ординат поступает частота пониженна  в два раза При этом начинаетс  второй цикл формировани  частоты запуска преобразовател  1 аналог - код. Далее цикл повтор етс  до момента окончани  первого периода входного сигнала, i Таким образом, в течение первого периода входного сигнала формируетс  частота запуска преобразовател  1,. аналог - код.

После окончани  первого периода входного сигнала блок 3 определени  периода с первого выхода формирует запирающий потенциал, по которому прекращаетс  определение тактовой частоты и числа ординат на периоде измер емого сигнала, а с второго выхода блока 3 подаетс  сигнал разрешени  на второй вход элемента И 4 на длительность второго периода входного сигнала, избранна  на предыдущемпериоде измер емого напр жени  тактова  частота через коммутатор б по- даетс  на входы преобразовател  1 аналог-код и блока 2 вычислени .

Преобразователь 1 аналог - код запу каетс  при каждом такте и коды ординат поступают в блок 2 вычислени . Количество запусков преобразовател м подсчтитываетс  блоком 2 вычислени . Измеренные ординаты напр жени  Xj(t) и количество ординат Ы используютс  дл  вычислени  среднеквадратического значени  измер емого напр жени 

По окончаниивторого-периода блок 2 формирует импульс на первый вход блока 8 управлени , по которому зака чивает .с  цикл измерени . Цифровой вольтметр готов прин ть следующий сигкгш запуска,

. Погрешность дискретного определени  Периода в предлагаемом вольтметре всегда определ етс  величиной шага дискретизации, это равносильно тому, что погрешность коэффициента умножени  частоты равна

°

о при прочих. равных услови х, обеспечивает увеличение верхней границы частотного диапазона.

Таким образом, введенные дополнительно блоки и св зи между ними позвол ют увеличить верхнюю границу частотного диапазона вольтметра, что способствует расширению области его применени .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 402813, кл. G 01 R 19/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР 0 367389, кл. G 01 R 19/25, 1971.

3.Смел ков В.В. Цифрова  измерительна  аппаратура инфранизких частот . М., Энерги , 1975, с.70 (прототип).