CS240237B1 - Zapojení pro měření malých stejnosměrných napětí - Google Patents

Abstract

Zapojení je použitelné pro technická měření, kde je třeba měřit napětí řádu μ\ΐ. 0- čelem zapojení je odstranit aditivní chyby a jejich kolísání v měřicím řetězci. Uvedeného uěelu se dosáhne střídaným měřením obou potenciálů přiloženého napětí a současnou znaménkovou změnou významu mezi měřeními obou potenciálů za zesilovačem — zdrojem podstatných aditivních chyb, který zesiluje měřené napětí na hodnotu zpracovatelnou dalšími obvody z hlediska zanedbání jejich aditivních chyb. Z dvojice měření pro oba potenciály je pak jejich součtem stanovena velikost měřeného napětí.

Description

Vynález řeší zapojení pro měření malých stejnosměrných napětí.

Vadou známých stejnosměrných voltmetrů je aditivní chyba měřicího řetězce, která nedovoluje měřit stejnosměrná napětí řádu ,uV s dostatečnou přesností.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vstup měřeného napětí je připojen mezi prvý vstup spojem a druhý vstup spojem bloku vstupního přepínače, jehož výstup je zapojen spojem do vstupu zesilovače, přičemž jeho· výstup je připojen spojem do prvého vstupu zesilovače s logicky ovládaným ziskem, jehož výstup je zapojen spojem do prvého vstupu bloku referenčního přepínače, na jehož druhý vstup je propojen spojem prvý výstup integračního analogo-číslicového převodníku, zatímco výstup bloku referenčního přepínače je zapojen spojem do prvého vstupu integračního analogo-číslicového převodníku, jehož druhý výstup je připojen sběrnicí na vstup bloku vyhodnocovacích obvodů, přičemž z bloku řídicích signálů je propojen prvý výstup spojem do třetího vstupu bloku vstupního přepínače a druhý výstup spojem do druhého vstupu zesilovače s logicky ovládaným ziskem a třetí výstup bloku řídicích signálů je zapojen spojem do třetího vstupu bloku referenčního přepínače, přičemž výstup obvodu hodinových pulsů je propojen spojem do vstupu bloku řídicích signálů a do druhého vstupu integračního analogo-číslicového převodníku.

V zapojení podle vynálezu se sníží aditivní chyby a jejich kolísání v analogové části měřicího řetězce tak, že je možné měřit napětí řádově ,«V. Aditivní chyba měřicího řetězce je odstraněna střídavým měřením obou potenciálů přiloženého napětí při stejném směru působení aditivní chyby a současnou znaménkovou změnou významu mezi měřeními obou potenciálů za zesilovačem — zdrojem podstatných aditivních chyb, který zesiluje měřené napětí na hodnotu zpracovatelnou dalšími obvody z hlediska zanedbání jejich aditivních chyb. Z dvojice měření pro oba potenciály je pak jejich součtem stanovena velikost měřeného napětí. Kolísání velikosti aditivních chyb je odstraněno· rychlostí střídání měření obou potenciálů.

Na přiloženém obrázku je znázorněn příklad zapojení podle vynálezu.

Konkrétní provedení zapojení znázorněném na obrázku je provedeno tak, že vstup měřeného· napětí je připojen mezi prvý vstup spojem 11 a druhý vstup spojem 12 bloku 1 vstupního přepínače, jehož výstup je zapojen spojem 21 do vstupu zesilovače 2, přičemž jeho výstup je připojen spojem 32 do prvého vstupu zesilovače 3 s logicky ovládaným ziskem, jehož výstup je zapojen spojem 43 do prvého vstupu bloku 4 referenčního přepínače, na jehož druhý vstup je propojen spojem 45 prvý výstup integračního analogo-číslicového převodníku 5, zatímco výstup bloku 4 referenčního· přepínače je zapojen spojem· 51 do prvého vstupu integračního analogo-číslicového· převodníku 5, jehož druhý výstup je připojen sběrnicí 65 na vstup bloku 6 vyhodnocovacích obvodů, přičemž z bloku 7 řídicích signálů je propojen prvý výstup spojem 71 do třetího· vstupu bloku 1 vstupního přepínače a druhý výstup spojem 37 do druhého vstupu zesilovače 3 s logicky ovládaným ziskem a třetí výstup bloku 7 řídicích signálů je zapojen spojem 47 do třetího vstupu bloku 4 referenčního přepínače, přičemž výstup obvodu 8 hodinových pulsů je propojen spojem 81 do vstupu bloku 7 řídicích signálů a do druhého· vstupu integračního analogo-číslicového převodníku 5.

Funkce zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že velikost měřeného napětí je určena v bloku 6 vyhodnocovacích obvodů z výsledku integrace integračního analogo-číslicového převodníku 5, který integruje periodický napěťový signál o známé periodě ;po dobu celočíselného násobku doby jedné periody. Perioda integrovaného napětí se skládá ze čtyř dob. V první době integruje analogo-číslicový převodník 5 nulové napětí a zesilovač 2 zpracovává první potenciál měřeného napětí, jenž je po zesílení přiveden na prvý vstup 32 zesilovače 3 s logicky ovládaným ziskem, který v této době pracuje jako neinvertující zesilovač. Po ustálení napětí na výstupu zesilovače 3 s logicky ovládaným ziskem nastává druhá doba periody, ve které je toto napětí přivedeno do prvého vstupu 51 integračního analogo-číslicového převodníku 5. V třetí době integrační analogo-číslicový převodník 5 integruje opět nulové napětí a zesilovač2 zpracovává druhý potenciál měřeného napětí pro zesilovač 3 s logicky ovládaným ziskem, který změní svoje znaménko zesílení na invertující, opět po ustálení napětí nastává čtvrtá doba periody, v níž se toto napětí integruje v integračním analogo-číslicovém převodníku 5. Přepínání prvého a druhého potenciálu měřeného napětí do zesilovače 2 zajišťuje blok 1 vstupního přepínače a přepínání nulového napětí a měřeného napětí, pro integraci zajišťuje blok 4 referenčního přepínače. Správnou posloupnost a jednotlivé doby ovládá blok 7 řídicích signálů. Shoda stejných (celočíselně násobných) časových intervalů pro blok 7 řídicích signálů o integrační analogo-číslicový převodník 5 je zajištěna společným obvodem 8 hodinových pulsů.

Takto zintegrováný signál je pak úměrný rozdílu potenciálů měřeného napětí zbaveného podstatných aditivních chyb vzniklých zesílením. Integračním převodem se současně odstraní chyby způsobené případnými Šumy.

Zapojení je možno využít všude tam, kde jé třeba měřit malá stejnosměrná napětí řádu μ\ΐ, například termoelektrická napětí, pro měření malých odporů.

Claims (1)

1. PREDMET

   Zapojení pro měření malých stejnosměrných napětí vyznačené tím, že vstup měřeného napětí je připojen mezi prvý vstup spojem (11) a druhý vstup spojem (12) bloku (1) vstupního přepínače, jehož výstup je zapojen spojem (21) do vstupu zesilovače (2), přičemž jeho výstup je připojen spojem (32) do prvého vstupu zesilovače (3) s logicky ovládaným ziskem, jehož výstup je zapojen spojem (43) do prvého vstupu bloku (4) referenčního přepínače, na jehož druhý vstup je propojen spojem (45) prvý výstup Integračního analogo-číslicového převodníku (5), zatímco výstup bloku (4) referenčního přepínače je zapojen spojem (51) do prvého vstupu integračního vynalezu analogo-číslicového převodníku (5), jehož druhý výstup je připojen sběrnicí (65) na vstup bloku (6) vyhodnocovacích obvodů, přičemž z bloku (7) řídicích signálů je propojen prvý výstup spojem (71) do třetího vstupu bloku (1) vstupního přepínače a druhý výstup spojem (37) do druhého vstupu zesilovače (3) s logicky ovládaným ziskem a třetí výstup bloku (7) řídicích signálů je zapojen spojem (47) do třetího vstupu bloku (4) referenčního přepínače, přičemž výstup obvodu (8) hodinových pulsů je propojen spojem (81) do vstupu bloku (7) řídicích signálů a do druhého vstupu integračního analogo-číslicového převodníku (5).