DE1616087A1

DE1616087A1 - Digital voltmeter

Info

Publication number: DE1616087A1
Application number: DE19671616087
Authority: DE
Inventors: Mcdonald John C
Original assignee: VIDAR CORP
Current assignee: VIDAR CORP
Priority date: 1966-02-23
Filing date: 1967-02-18
Publication date: 1970-02-12
Also published as: DE1616087B2

Description

Digitalvoltmeter. Digital voltmeter.

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der US-Patentanmeldung -Nr. 529,1160 vom 23. Februar 1966 in Anspruch genommen.For this application, priority becomes from the US patent application -No. 529.1160 dated February 23, 1966.

Die Erfindung bezieht sich auf ein integrierendes Digitalvoltmeter, insbesondere ein solches, das in der Lage ist, selbsttätig sowohl Wechselspannungen als auch Gleichspannungen zu messen. The invention relates to an integrating digital voltmeter, in particular one that is able to independently handle both alternating voltages as well as measuring DC voltages.

Bisher bestand bei Digitalvoltmetern ein ausgesprochener Mangel darin, dass es ihnen-an der Fähigkeit fehlte, auf einfache Weise selbsttätig sowohl Wechsel-als auch Gleichspannungen zu messen. Wenn Digitalvoltmeter mit spannungsgesteuerten Oszillatoren zur Messung einer Gleichspannung benutzt wurden, wurde ein phasenempfindlicher Kreis vorgesehen, weicher selektiv entweder mit einem durch eine positive Spannung gesteuerten Oszillatorteil oder mit einem durch eine negative Spannung gesteuerten Oszillatorteil gekoppelt wurde, äe nach der Polarität der-Eingangsgleichspannung. Until now, there has been a definite shortcoming with digital voltmeters that they lacked the ability to change and change automatically in a simple manner also measure DC voltages. If digital voltmeter with voltage controlled Oscillators used to measure a DC voltage became a phase sensitive one Circuit provided, soft selectively either with one through a positive voltage controlled oscillator part or with one controlled by a negative voltage Oscillator part was coupled, äe according to the polarity of the input DC voltage.

Wurde ein Wechselspannungseingangssignal angelegt, so fUhrte der phasenempfindliche Kreis Querverbindungsfehler (cross-over error) ein und urmochte nicht, die hochfrequente Wechselstromeingangsspannung aufzunehmen. Bei der Messung von Wechselstromspannungen wurde ein zusätzlicher Wechselstrom-Gleichstromumformer vorgesehen.If an AC voltage input signal was applied, the phase-sensitive one led Circle cross-over error and did not like the high frequency AC input voltage to record. When measuring AC voltages, an additional AC-DC converter was used intended.

Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Digitalvoltmeter zu schaffen, und zwar ein integrierendes Digitalvoltmeter von besonders wirtschaftlicher Bauart, das auf verschiedene Polaritäten von Eingangsspannungen anspricht, ohne dabei auf teure und umständliche Schaltungen angewiesen zu sein. Das neue Voltmeter soll sowohl Wechsel- als auch Gleichspannungen messen können, Erfindungsgemäss wird dieses Problem dadurch gelost, dass das neue Voltmeter eine bipolare Verstärkereinrichtung aufweist, die sowohl auf STleichstromeingangsaignale positiver und negativer-Polarität als auch auf Wechselstromsignale anspricht, um eine verstärkte einseitig gerichtete Ausgangsspannung von nur einer- Polarität zu erzeugen. Diese nur eine Polarität. aufweisende Spannung wird dann an einen spannungsgesteuerten Oszillator gekoppelt, dessen. Ausgangssignal eine Frequenz hat, die proportional der Augeblicksgrösse der Eingangsspannung ist. An den spannungsgesteuerten Oszil-lator ist eine Zähivorrichtung gekoppelt, welche eine Digitalanzeige der Ausgangssignalfrequenz des Oszillators hervorbrint, um die Grösse des Eingangssignals anzugeben. The invention is essentially based on the object of an improved To create a digital voltmeter, namely an integrating digital voltmeter of special economical design, which is based on different polarities of input voltages responds without having to rely on expensive and cumbersome circuits. The new voltmeter should be able to measure both AC and DC voltages, According to the invention, this problem is solved in that the new voltmeter has a Has bipolar amplifier device which responds to both DC input signals positive and negative polarity as well as being responsive to AC signals an amplified unidirectional output voltage of only one polarity produce. This only one polarity. having voltage is then applied to a voltage controlled Oscillator coupled whose. Output signal has a frequency that is proportional is the instantaneous value of the input voltage. To the voltage-controlled oscillator A counter is coupled which has a digital display of the output signal frequency of the oscillator to indicate the size of the input signal.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert: Fig. 1 ist ein Schaltschema eines Digitalvoltmeters gemAss der Erfindung. In the following the invention is exemplified with reference to the drawings explained in more detail: Fig. 1 is a circuit diagram of a digital voltmeter according to the invention.

Fig. 2 ist ein Schaltschema, das einen Teil von Fig. 1 im einzelnen darstellt. FIG. 2 is a circuit diagram showing part of FIG. 1 in detail represents.

Fig. 3 ist ein Kurvenbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1. Fig. 3 is a graph for explaining the operation of the circuit according to Fig. 1.

Fig. 4, 5 und 6 sind noch mehr ins einzelne gehende Schaltbilder von Teilen der Sehaltung nach Fig. 1. Figures 4, 5 and 6 are more detailed circuit diagrams of parts of the posture according to FIG. 1.

Fig. 1 soll zur Erläuterung eines integrierenden Digitalvoltmeters gemäss der Erfindung dienen. Eine Eingangsspannung, deren Grösse gemessen werden soll, wird an die Klemmen 11 gelegt und eine Digitalanzeige ihrer Grösse wird durch einen am Ausgang befindlichen elektrischen oder mechanischen Indikator geliefert. Fig. 1 is intended to explain an integrating digital voltmeter serve according to the invention. An input voltage whose magnitude is measured is to be applied to terminals 11 and a digital display of its size is indicated by an electrical or mechanical indicator located at the output is supplied.

Die@ Eingangsspannung kann entweder eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung positiver oder negativer Blarität sein. The @ input voltage can either be an AC voltage or a DC voltage of positive or negative blarity.

Diese Spannung wird in einem bipolaren Verstärker 13 verarbeitet, deren einseitig Serichtetes Ausgangssignal auf der Leitung 14 liefert. Ein spannungsgesteuerter Oszillator 15 spricht auf dieses Signal von nur einer Polarität an, um auf der Leitung 16 ein Ausgangssignal zu bilden, dessen Frequenz proportional der -Grös-se des Signals auf der Leitung; 14 ist.This voltage is processed in a bipolar amplifier 13, the output signal on line 14 which is series-oriented on one side. A voltage controlled Oscillator 15 responds to this signal of only one polarity to be on the line 16 to form an output signal, the frequency of which is proportional to the size of the signal on the line; 14 is.

Diese Ausgangsfrequenz wird dann für eine vorbestimmte Durchlasszeit (gate time) durch eine Durchlasszäblvorrichtung (gated counter device) 17 gezählt und die Digitalinformation dem Digitalindikator 12 zugeführt.This output frequency is then used for a predetermined transmission time (gate time) is counted by a gated counter device 17 and the digital information is supplied to the digital indicator 12.

Der spannungsgesteuerte Oszillator 15 kann beispielsweise einer von der Art sein, wie er in dem deutschen Patent ... (Anmeldung B 60 689 IX/42d vom 3o.12.196o) beschrieben ist. Er entspricht dem-US-Patent 3, 022, 469. Der Oszillatorwird nachstehend anhand von Fig. 2 näher erläutert. The voltage controlled oscillator 15 may, for example, be one of be of the type described in the German patent ... (Application B 60 689 IX / 42d of 3o.12.196o) is described. It corresponds to U.S. Patent 3,022,469. The oscillator is used explained in more detail below with reference to FIG.

Der bipolare Verstärker 13 hat die in Fig. 3 veranschaulichte Übertragungscharakteristik. Die mit Ein bezeichnete Achse stellt die Eingangsspannung an den Klemmen 11 und die 10 Achse den Ausgangsstrom auf der Leitung 14 dar. Die über tragungscharakteristik sorgt für einen einseitig gerichteten Ausgangsstrom auf der Leitung 14 von positiver Polarität bei einer Eingangsspannung positiver oder negativer Pdarität. The bipolar amplifier 13 has the transmission characteristic illustrated in FIG. 3. The axis labeled A represents the input voltage at terminals 11 and the 10 axis represents the output current on line 14. The transmission characteristics provides a unidirectional output current on line 14 from positive Polarity for an input voltage of positive or negative polarity.

Ausserdem wirkt diese übertragungscharakteristik für Wechsel stromeingangstrte als Vollweggleichrichter, der eine Wellenform hervorbringt, deren Gleichstromdurchschnittswert positive Polarität hat. Daher macht es diese Charakteristik möglich, einen spannungsgesteuerten Oszillator 15 zu verwenden, der nur auf Eingangswerte von einer Polarität anzusprechen braucht.In addition, this transmission characteristic is effective for AC input ports as a full-wave rectifier that produces a waveform whose DC average value has positive polarity. Therefore, this characteristic makes it possible to have a voltage controlled To use oscillator 15, which can only respond to input values of one polarity needs.

Im folgenden sollen die wesentlichen Bauelemente des bipolaren Verstärkers 13 im einzelnen behandelt werden. Die Spannung, deren Grösse gemessen werden soll, wird an die Klemmen 11 angelegt. Die Klemme i16 ist geerdet und die Klemme lla über einen Reihenwiderstand R' an einen Breitbandverstärker 20 gekoppelt, der sowohl auf Hochfrequenzsignale als auch auf Gleichstromsignale anspricht und mit einem Zerhackerverstärker 21 über ein Widerstands-Kapazitätsnetzwerk 22 verbunden ist, welches die in Reihe mit dem Widerstand 23 geschalteten Bauelemente 22a und 22b enthält. Dieser Verstärker dient zur Stabilisierung des Gleichstrombetriebes des Verstärkers 20. Der Zerhackerverstärker formt Gleichstromsignale von niedrigem Pegel aus den Klemmen 11 um in Wechselstromsignale, verstärkt die Wechselstromsignale und formt die verstärkten Wechselstromsignale wieder um in ein Gleichstromsignal von hohem Pegel, das über die Ausgangsleitung 24 .an den Verstärker 20 angelegt wird. The following are the essential components of the bipolar amplifier 13 will be dealt with in detail. The voltage, the magnitude of which is to be measured, is applied to terminals 11. Terminal i16 is grounded and terminal lla is connected to a series resistor R 'coupled to a broadband amplifier 20 which has both responds to high frequency signals as well as DC signals and with a Chopper amplifier 21 is connected via a resistor-capacitance network 22, which contains components 22a and 22b connected in series with resistor 23. This amplifier is used to stabilize the DC operation of the amplifier 20. The chopper amplifier forms low level DC signals from the Clamp 11 to AC signals, amplify and shape AC signals converts the amplified AC signals back into a high DC signal Level which is applied to the amplifier 20 via the output line 24.

Eine parallel Schaltung mit den Dioden 25a und 25b, welche mit entgegengesetzter Polarität angeordnet sind, ist zwischen die Klemme lla und eine gemeinsame Leitung 1 eingefügt. Die Funktion dieser Parallelschaltung besteht -darin, einen Überlastungsschutz für den Verstärker 13 zu bilden, wenn übermässig grosse Spannungen an die Klemmen all gelegt werden. A parallel circuit with the diodes 25a and 25b, which with opposite Polarity is arranged between the terminal lla and a common line 1 inserted. The function of this parallel connection is to provide overload protection for the amplifier 13 to form when excessively high voltages are applied to the terminals all are laid.

Der Verstärker 20 enthält zwei Rückkopplungswege 27 und 28 zwischen dem- Ausgang und dem Eingang über einen in Reihenschaltung angeordneten veränderlichen Widerstand 29. The amplifier 20 includes two feedback paths 27 and 28 between the output and the input via a variable arranged in series Resistance 29.

Die Rückkopplung dient zur Herstellung der Verstärkung am Verstärker 13 und bewirkt die Umschaltung zwischen den Leitungen 30 und 31, Je nach der Polarität des Eingangssignals.The feedback is used to produce the amplification at the amplifier 13 and causes switching between lines 30 and 31, depending on the polarity of the input signal.

Der Rückkopplungsweg 27 enthält den Reihenwiderstand 27a-und den Diodengleichrichter 27b; in ähnlicher Weise enthält der Rückkopplungsweg 28 einen Widerstand 28a und eine Reihendiode 28b, die entgegengesetzt gerichtet zur Diode 2b. angeordnet ist.The feedback path 27 contains the series resistor 27a and the diode rectifier 27b; Similarly, feedback path 28 includes resistor 28a and 28a a series diode 28b, which is directed opposite to the diode 2b. is arranged.

Gemäss dem Vorschlag der Erfindung sind die Rückkopplungswege 27 und 28 auch Ausgänge positiver und negativer Polarität. Ein Ausgangswert von der einen Polarität wird auf der Leitung 30 hervorgebracht, die zwischen dem Widerstand 27a und der Diode 28b angeschlossen ist, und ein Ausgangswert von der entgegengesetzten Plarität auf der Leitung 31, die in ähnlicher Weise zwischen dem Widerstand 28a und der Diode 28b angeschlossen ist. Die Ausgangsleitung 30 führt über einen Widerstand 34 und einen Schalter 35 zur Ausgangsleitung 14. According to the proposal of the invention, the feedback paths are 27 and 28 also positive and negative polarity outputs. A baseline from the one polarity is brought about on line 30 which is between the resistor 27a and diode 28b, and an output value from the opposite Plarity on line 31, which is similarly connected between resistor 28a and the diode 28b is connected. The output line 30 leads via a resistor 34 and a switch 35 to the output line 14.

Der Umformer 32 enthält einen Umformerverstärker 32a in Parallelschaltung zu einem Rückkopplungswiderstand 32b, beides in Reihe geschaltet mit einem Eingangswiderstand 32c. The converter 32 includes a converter amplifier 32a connected in parallel to a feedback resistor 32b, both connected in series with an input resistor 32c.

Er bewirkt die Polaritätsumkehr aller auf der Leitung 31 auftretenden Spannungen, ohne ihre Amplitude zu wandern. Der Ausgangswert des Breitbandverstärkers 20, wenn er durch die Dioden 27b und 28b gleichgerichtet, durch den Umformer 32 umgeformt und durch die Zählwiderstände 33 und 36 summiert und der Leitung 14 zugeführt wird, ist also eine Spannungswelle, deren Form durch die Übertragungscharakteristik nach Fig. 3 bestimmt ist.It reverses the polarity of all that occur on line 31 Tensions without migrating their amplitude. The output value of the broadband amplifier 20, when rectified by diodes 27b and 28b, by converter 32 transformed and summed by the counting resistors 33 and 36 and fed to the line 14 is, therefore, a voltage wave whose shape is determined by the transmission characteristics according to Fig. 3 is determined.

Wenn beispielsweise eine Wechselspannung an die Klemmen lla, llb gelegt wird, so ist die negative Halbwelle des Eingangswerts - der Verstärker 20 besitzt eine Verstärkung von -A - auf der Leitung 30 vorhanden und die positive Halbwelle des Eingangswertes auf der Leitung 31, die, wenn sie umgeformt und summiert wird, eine positive Vollweg-gleichgerichtete Spannung auf der Leitung 14 hervorbringt. For example, if an alternating voltage is applied to the terminals 11a, 11b is placed, then the negative half-wave of the input value - the amplifier 20 has a gain of -A - present on line 30 and the positive one Half-wave of the input value on line 31, which when converted and summed will produce a positive full wave rectified voltage on line 14.

Der Spannungsaugenblickswert wird dadurch den spannungsgesteuerten Oszillator 15 abgefühlt, um wiederum eine von dieser Grösse abhängige Frequenz zu erzeugen. Andererseits erscheint eine Gleichstromeingangsspannung auf der.-Leitu.ng 30 oder 31, Je nach ihrer Polarität, und es findet kein Summierungsvorgang statt. Der Indikator 12 zeigt eine dem durch das Zählwerk 17 festgestellten Integral der Summe der Ströme durch die Widerstände 33 und 34 während-des Durchlas-szeitintervalls proportionale Zahl. Der Schalter 35 ist eine Einrichtung zur Direktablesung des Durchschnitt-swerts der Wechselstromeingangssignale. Der Durchschnittswert wird dann geeicht, so dass er den quadratischen Mittelwert sinusförmiger~ Eingangssignale ergibt. Der Schalter hat zwei Schaltstellungen, die mit A und B bezeichnet sind. Bei der Schaltstellung A legen die Schalterarme :>6 und 37 die Signale direkt .über den Verstärker 32 an die Leitung 14.The instantaneous voltage value thus becomes the voltage-controlled one Oscillator 15 sensed, in turn to a frequency dependent on this size produce. On the other hand, a DC input voltage appears on the line 30 or 31, depending on their polarity, and there is no summation process. The indicator 12 shows an integral of the determined by the counter 17 Sum of the currents through the resistors 33 and 34 during the passage time interval proportional number. The switch 35 is a device for direct reading of the Average value of AC input signals. The average will be then calibrated so that it is the root mean square of sinusoidal ~ input signals results. The switch has two switch positions, labeled A and B. In switch position A, the switch arms:> 6 and 37 apply the signals directly . Via the amplifier 32 to the line 14.

Wenn es gewünscht wird, dass der Indikator .12- direkt die quadratischen Mittelwerte einer Wechselspannung abliest, wird der Schalter in die Stellung B umgelegt, bei der der-Schaltarm 3-6 eine geerdete Klemme berührt, während der Schaltarm 37 mit einem T-Filterkreis in Rethe geschaltet wird, der auch ein Potentiometer 42 enthält. Der Filterkreis ist hinter dem Umformer 32 mit der Leitung 31 verbunden und enthält eine Reihenschaltung der Widerstände 40 und 41 sowie des Potentiometers 42 und ausserdem einen geerdeten Kondensator 43. Wird im Betriebe eine sinusförmig schwankende Welle an die Eingangsklemmen 11 gelegt, so tritt nur die eine Halbwelle davon auf der Leitung 31 in Erscheinung, und nachdem sie durch den Filter LIo - Li3 gelaufen ist, würde normalerweise der spannungsgesteuerte Oszillator 15 den gefilterten Durchschnittswert abfühlen; für eine halbweggleichgerichtete Sinuswelle ist dies das 0,45-fache ihres quadratischen Mittelwerts. If it is desired that the indicator .12- directly the square Reads the mean values of an alternating voltage, the switch is toggled to position B, in which the switch arm 3-6 touches a grounded terminal, while the switch arm 37 with a T-filter circuit in Rethe, which also has a potentiometer 42 contains. The filter circuit is connected to the line 31 downstream of the converter 32 and contains a series connection of resistors 40 and 41 and the potentiometer 42 and also a grounded capacitor 43. If in operation a sinusoidal swaying wave to the Input terminals 11 placed, only occurs the one half-wave of it on the line 31 in appearance, and after it through If the filter LIo - Li3 has run, the voltage controlled oscillator would normally 15 sense the filtered average value; for a half-way rectified Sine wave this is 0.45 times its root mean square.

Durch Einstellung des Potentiometers 42 lässt sich Jedoch erreichen, dass der Indikator 12 direkt den quadratischen Mittelwert der Sinuswelle anzeigt.However, by setting the potentiometer 42, it is possible to that the indicator 12 directly displays the root mean square value of the sine wave.

Der spannungsgesteuerte Oszillator 15 ist in dem Blockschema von Fig. 2 im einzelnen gezeigt. Das Eingangssignal wird an die Leitung 14 gelegt und lädt den integrierenden Kondensator CI auf. Der integrierende Kondensator C1 arbeitet im wesentlichen bei der Spannung Null, so dass der aus der Stromquelle in ihn fliessende Strom durch die Summe der Stromwerte bestimmt wird, welche über die Schalterklemmen 36 und 37 fliessen. Der Ladestrom iin lädt den Kondensator auf und verändert die Spannung an dem Knotenpunkt 45 am Eingang eines einen hohen Verstärkungsgrad aufweisenden Gleichstromverstärkers 46, der für den Kondensator CI eine hohe Impedanz darstellt. Der Verstärker 46 verstärkt die am Kondensator CI vorhandene Spannung und führt sie zu einem Multivibrator 47. Dieser entwickelt einen Steuerimpuls von etwa der Periode sobald die angelegte Spannung einen vorbestimmten Wert erreicht, z. B. Null Volt.-Beträgt die Spannung Null oder mehr als Null Volt, so gibt der Multivibrator fortlaufend Impulse von der Periode T bei einer frequenz ab, die abhängig ist von der Grösse der angelegten Spannung. Ein Standardladungsverteiler (standard charge dispenser) 48 ist mit dem Multivibrator 47 verbunden. Er liefert einen Impuls mit einer Standardladung Qs Jedesmal wenn ein Impuls aus dem Nultivibrator an ihn angelegt wird. The voltage controlled oscillator 15 is in the block diagram of FIG Fig. 2 shown in detail. The input signal is applied to line 14 and charges the integrating capacitor CI. The integrating capacitor C1 works essentially at zero voltage, so that the current flowing into it from the current source Current is determined by the sum of the current values, which are transmitted via the switch terminals 36 and 37 flow. The charging current iin charges the capacitor and changes the Voltage at node 45 at the input of a high gain DC amplifier 46, which represents a high impedance for the capacitor CI. The amplifier 46 amplifies the voltage present on the capacitor CI and leads them to a multivibrator 47. This develops a control pulse of about the Period as soon as the applied voltage reaches a predetermined value, e.g. B. Zero Volt.-If the voltage is zero or more than zero volts, the multivibrator gives continuous pulses from the period T at a frequency that depends on the size of the created Tension. A standard charge distributor (standard charge dispenser) 48 is connected to the multivibrator 47. He delivers a pulse with a standard charge Qs every time a pulse from the Nultivibrator is applied to him.

Diese Standardladung wird aus dem Kondensator CI entnommen und dient zum Wiederabsenken der Spannung am Knotenpunkt 45.This standard charge is taken from the capacitor CI and is used to lower the voltage at node 45 again.

Im Betriebe arbeitet also der gesamte Oszillatorkreis bei einer solchen Frequenz, dass die Spannung beim Knotenpunkt 45 an den integrierenden Kondensator C1 sehr nahe'bei Null liegt. Ausserdem ist die Zahl der Standardladungen, die von dem Standardladungsverteiler 48 abgegeben werden muss, umso grösser und somit die Frequenz des Multivibrators 47 umso höher, je grösser der Betrag des Eingangsstromes ist. Da-die Frequenz des Multivibrators direkt proportional der Grösse der Eingangsspannung ist, dient die Vorrichtung als wirksamer spannungsgesteuerter Oszillator. Das Ausgangssignal aus dem Oszillator, das aus dem Multivibrator -47 kommt-, wird dem Zählwerk 17 zugeführt, um dort, wie oben erläutert, verarbeitet zu werden. In the company, the entire oscillator circuit works with one of these Frequency that the voltage at node 45 on the integrating capacitor C1 is very close to zero. In addition, the number of standard cargoes that can be carried by the standard charge distributor 48 must be delivered, the larger and thus the The frequency of the multivibrator 47 is higher, the greater the amount of the input current is. Because the frequency of the multivibrator is directly proportional to the size of the input voltage the device serves as a powerful voltage controlled oscillator. The output signal from the oscillator, which comes from the multivibrator -47-, is fed to the counter 17, to be processed there, as explained above.

Der -sp-annungsgesteuerte Oszillatorkreis 15 kann genau derselbe sein, wie er. in dem oben erwähnten- -Patent angegeben ist. The voltage-controlled oscillator circuit 15 can do exactly the same be like him. in the aforementioned patent.

Die Fig 4., 5 und 6 zeigen noch mehr ins einzelne gehende Schaltbilder des Verstärkers 20, des Zerhackerverstärkers 21 und des Umformers 32. In diesen drei- Figuren gibt die stark durchgezogene Linie den Signalweg an; die stark gestrichelten Linien sind die Rückkopplungs.wege. Die. gemeinsame Leitung 1 ist auch in Fig. 1 angegeben. FIGS. 4, 5 and 6 show even more detailed circuit diagrams of amplifier 20, chopper amplifier 21 and converter 32. In these three figures, the solid line indicates the signal path; the heavily dashed ones Lines are the feedback paths. The. common line 1 is also indicated in FIG. 1.

Nachstehend werden die Daten bzw. Typenbezeichnungen der Schaltungsbauelemente eines Aus führungsbeispiels angegeben: Spannungen V1 - +45 V V2 - +20 V V3 - -20 V Transistoren Bezugszeichen US-Herstellertype 50, 54, 56, 57, 58, 59, - 2N2035 60, 61, 65, 66, 67 51, 68 - 2N3638 52, 62, 64 2N404 53, 63 - 2N1304 55 - 2N3134 Dioden 142, 143, 150 - IN3605 144, 145, 146, 147, - IN277 148, 149 Widerstände Bezugszeichen Kiloohm 69, 97, 109, 121, 131 - 100 70 - 221 71 - 3,9 72 - 825 73, 90, 91 2,7 Bezugszeichen Kiloohm 74 0,068 75 12 76, 85 0,470 77, 124 - 68 78 0,680 79, 139 5,600 80, 82 83, 94,110, 136, 141 - 1 81 - 22 84, 140 - 0,22 86 33 87, 100, 115, 116, 130 - 10 88, 89, 113, 114 - 6,8 92 - 39 93 - 1,5 95 - 46,4 96 339 98 0,01 99 - 120 101, 102, 103, 133 1000 104 - 8,2 105 3,3 106, 108 - 1500 107, 132 - 0,1 111 - 150 112 0,015 Bezuszeichen Kiloohm 117, 118, 122 - 47 119 - 470 120- 15 123 - 11 125 - gewählt 126 0,5 127 10,7 128 332 129 - 4,7 134 - 0,56 135 82 137 - 0,82 138 - 0,033 Kondensatoren Mikrofarad 151 - 1,0 F 152, 170 - 0,47 µF 153 - 0,05 pF 154, 155, 175, 176 - 125 156, 161, 162, 174 - 50 157 220 pF 158 - 2,2 µF 159, 160 - 0,22 µF 163 - 470 pF 164, 165, 166, 167, 169 - 5 µF Bezugszeichen Mikro-farad 168-0, 1 171 - 2 µ @ 172 - 1500 pF 173 - 1000 pF Eine Schaltung mit diesen Daten wurde geprüft und ergab folgende Gütewerte: Genauigkeit: Gleichstromsignale - 0,05% bei voller Skala Wechselstromsignale - 0,1% bei voller Skala Ausschlag von Gleichstrom bis zu 1 kfiz Linearität: Wechselstromsignale 1,0% bei voller Skala bis zu 10 kHz Gleichstromsignale 0,2% bei voller Skala. The following are the data or type designations of the circuit components an example: voltages V1 - +45 V V2 - +20 V V3 - -20 V transistors reference number US manufacturer type 50, 54, 56, 57, 58, 59, - 2N2035 60, 61, 65, 66, 67 51, 68 - 2N3638 52, 62, 64 2N404 53, 63 - 2N1304 55 - 2N3134 Diodes 142, 143, 150 - IN3605 144, 145, 146, 147, - IN277 148, 149 resistors reference numbers Kiloohm 69, 97, 109, 121, 131 - 100 70 - 221 71 - 3.9 72 - 825 73, 90, 91 2.7 Reference number Kiloohm 74 0.068 75 12 76, 85 0.470 77, 124 - 68 78 0.680 79, 139 5.600 80, 82 83, 94.110, 136, 141 - 1 81 - 22 84, 140 - 0.22 86 33 87, 100, 115, 116, 130 - 10 88, 89, 113, 114 - 6.8 92 - 39 93 - 1.5 95 - 46.4 96 339 98 0.01 99 - 120 101, 102, 103, 133 1000 104 - 8.2 105 3.3 106, 108 - 1500 107, 132 - 0.1 111 - 150 112 0.015 Designation Kiloohm 117, 118, 122 - 47 119 - 470 120- 15 123 - 11 125 - selected 126 0.5 127 10.7 128 332 129 - 4.7 134 - 0.56 135 82 137 - 0.82 138 - 0.033 capacitors microfarads 151 - 1.0 F 152, 170 - 0.47 µF 153 - 0.05 pF 154, 155, 175, 176 - 125 156, 161, 162, 174 - 50 157 220 pF 158 - 2.2 µF 159, 160 - 0.22 µF 163 - 470 pF 164, 165, 166, 167, 169 - 5 µF Reference number micro-farad 168-0, 1 171-2 µ @ 172 - 1500 pF 173 - 1000 pF A circuit with this data was tested and resulted in the following quality values: Accuracy: DC signals - 0.05% at full scale AC signals - 0.1% full scale reading from DC up to 1 kfiz Linearity: AC signals 1.0% on full scale up to 10 kHz DC signals 0.2% on full scale.

Durch die Erfindung wurde somit ein bedeutend verbessertes integrierendes Digitalvoftmeter geschaffen, das besonders wirtschaftlich und ohne grossen Aufwand gebaut ist, aber die Fähigkeit aufweist, selbsttätig sowohl Wechselspannungen als auch Gleichspannungen zu messen. The invention thus provides a significantly improved integrating device Digitalvoftmeter created that is particularly economical and without great effort is built, but has the ability to automatically handle both AC voltages as also measure DC voltages.

Claims

Claims 1. Digital voltmeter, characterized by a bipolar, on both positive and negative polarity of a DC input signal responsive amplifier device for generating an amplified unidirectional Output voltage of one polarity and an output directed unidirectionally to this voltage responsive voltage-dependent oscillator whose output signal is a proportional to the instantaneous value of this unidirectional input voltage Has frequency, and a device fed with this output signal for formation a digital display of the frequency.

2. Voltmeter according to claim 1, characterized in that the bipolar Amplifier is responsive to both Vlechselstrom and DC signals.

3. Voltmeter according to claim 2, characterized by a high frequency filter with an adjustable damping device, which is in series between an output terminal of the bipolar amplifier and the voltage-dependent oscillator is connected, to effect a digital display showing the root mean square value of the input signal is equivalent to.

4. Voltmeter according to claim 1, characterized in that the bipolar Amplifier is one with output terminals of positive and negative polarity, wherein a converter is connected to the one output terminal, and that a summing Network (counting circuit) with the converter and the other output terminal is coupled, which produces the unidirectional output value that is coupled to the voltage-dependent oscillator.

5. Voltmeter according to claim 1, characterized in that the bipolar Amplifier a directly coupled broadband amplifier with positive output terminals and negative polarity, with which a chopper amplifier for stabilization its DC properties is coupled, while a converter is connected to one of the Output terminals connected and a summing network with the converter and is coupled to the other output terminal which produces the DC output value, -which is coupled to the voltage-dependent oscillator.