RU184779U1 - Вольтметр - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области измерения электрических величин, в частности, к вольтметрам, предназначенным для измерения напряжения переменного тока, причем питание электронных схем которых осуществляется от источника измеряемого напряжения. Вольтметр содержит схему измерения, вход которой соединен с входом вольтметра, схему отображения, схему источника питания, вход которой соединен с входом вольтметра, а выход присоединен к соответствующим шинам питания схемы отображения. Вольтметр отличается тем, что схема измерения выполнена в виде двух преобразователей напряжения переменного тока в разнополярные напряжения постоянного тока. Входы преобразователей соединены с входом схемы измерения, общие шины преобразователей объединены и служат общей шиной схемы измерения, которая присоединена к общей шине схемы отображения и к общей шине вольтметра. Разнополярные выходы преобразователей служат дифференциальным выходом схемы измерения, который присоединен к дифференциальному входу схемы отображения. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости, что позволяет повысить чувствительность и точность измерения напряжения переменного тока. 5 ил.

Description

Полезная модель относится к области измерения электрических величин, в частности, к вольтметрам, предназначенным для измерения напряжения в электрических сетях переменного тока, основанным на принципе преобразования измеряемого напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока с последующим измерением этого напряжения измерительным устройством постоянного тока.

Известны вольтметры аналогичного назначения, содержащие измерительный преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, которое затем измеряется соответствующим измерительным устройством постоянного тока, см. патент РФ №1196775, кл. G01R, 19/22, опубликован 07.12.1985 г.

Достоинства аналога состоят в том, что он обеспечивает высокую точность измерения напряжения переменного тока.

Недостатки аналога связаны с тем. что для его нормального функционирования необходим внешний источник питания в виде электрической сети переменного тока. При использовании таких приборов на электростанциях или на электросетевых предприятиях необходимо обеспечить бесперебойное питание контрольно-измерительных приборов для чего применяются источники оперативного питания, обеспечивающие надежное энергоснабжение аппаратуры. Требования к источникам оперативного питания включают в себя такие специфические нормы как устойчивость к провалам и перерывам питающего напряжения, к выбросам напряжения, а также устойчивость к воздействию различного рода электромагнитных помех.

Выполнение этих требований приводит к существенному усложнению и удорожанию контрольно-измерительной аппаратуры.

Известны также вольтметры переменного тока, которые не требуют источника оперативного питания, в которых питание электронных элементов осуществляется непосредственно от источника измеряемого сигнала, см. патент США №4908569, кл. G01R. 19/22. опубликован 13.03.1990 г.

Этот ближайший к заявленному вольтметру аналог содержит схему измерения, схему отображения, схему источника питания. Вход схемы измерения подключен к входу вольтметра, выход высокого уровня схемы измерения соединен сизмерительным входом высокого уровня схемы отображения, а выход низкого уровня схемы измерения соединен с входом низкого уровня и с общей шиной схемы отображения.

Кроме того, вход вольтметра подключен к входу схемы источника питания, выход которого соединен с шинами питания схемы отображения.

Схема измерения в аналоге выполнена в виде однополупериодного выпрямителя, на выходе которого включен сглаживающий фильтр.

Схема отображения выполняет функцию преобразования напряжения постоянного тока в цифровой код и выполнена в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП), на выходе которого включен дисплей (цифровой индикатор). Измерительные входы АЦП служат измерительным входом схемы отображения, причем вход высокого уровня АЦП служит входом высокого уровня схемы отображения, а вход низкого уровня АЦП, соединенный с общей шиной АЦП служит входом низкого уровня схемы отображения, который соединен с общей шиной вольтметра.

Схема источника питания выполняет функцию преобразования напряжения переменного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока и выполнена в виде выпрямителя напряжения переменного тока, вход которого соединен с входом схемы источника питания, на выходе выпрямителя включен стабилизатор напряжения, выход которого служит выходом схемы источника питания и соединен с шинами питания схемы отображения.

Общими признаками заявленного вольтметра и аналога являются - наличие схемы измерения, вход которой соединен с входом вольтметра, наличие схемы источника питания, вход которого соединен с входом вольтметра, наличие схемы отображения, шины питания которой соединены с соответствующими выходами схемы источника питания.

Недостатки аналога состоят в низкой помехоустойчивости. Внешние электромагнитные помехи, вызванные работой разного рода электротехнических устройств, воздействуют как на входные цепи вольтметра, так и непосредственно на электронные элементы его схемы. Поскольку выходной сигнал схемы измерения представляет собой однополярный сигнал относительно общей шины схемы измерения и относительно общей шины вольтметра, а внешние электромагнитные помехи проникают в элементы схемы через паразитные емкости, имеющиеся между конструктивными элементами вольтметра и общей шиной вольтметра, то эти помехискладываются с полезным измеряемым сигналом, далее преобразуются схемой измерения в напряжение постоянного тока. Этот суммарный сигнал постоянного тока воспринимается схемой отображения (и АЦП) как полезный сигнал, т.е. сигнал помехи в этом суммарном сигнале представляет собой погрешность измерения. Величина сигнала помехи в реальных условиях эксплуатации ограничивает возможности аналога по повышению точности измерения и чувствительности вольтметра. Попытки увеличить точность измерения аналога путем применения в схеме отображения более точного АЦП с большей разрешающей способностью (с большей чувствительностью) не приводят к положительному результату, так как АЦП воспринимает упомянутый суммарный сигнал как полезный, т.е. погрешность измерения аналога при этом не улучшается.

Низкая помехоустойчивость аналог а связана еще и с тем, что в нем питание электронных элементов осуществляется от измеряемого сигнала, что заставляет применять микромощные элементы с тем. чтобы не нагружать источник измеряемого сигнала. В этих условиях даже маломощные внешние помехи становятся сравнимы по уровню с полезным измеряемым сигналом.

Таким образом, низкая помехоустойчивость аналога, является принципиальным недостатком, ограничивающим возможности повышения точности и чувствительности вольтметра.

Целью настоящей полезной модели является повышение помехоустойчивости вольтметра.

Поставленная цель достигается тем, что в вольтметре переменного тока, содержащем схему измерения, вход которой соединен с входом вольтметра, схему отображения, схему источника питания, вход которой соединен с входом вольтметра, а выход присоединен к соответствующим шинам питания схемы отображения, схема измерения выполнена в виде двух преобразователей напряжения переменного тока в разнополярные напряжения постоянного тока, входы которых соединены с входом схемы измерения, общие шины преобразователей объединены и служат общей шиной схемы измерения, которая присоединена к общей шине схемы отображения и к общей шине вольтметра, а разнополярные выходы преобразователей служат дифференциальным выходом схемы измерения, который присоединен к дифференциальному входу схемы отображения.

Кроме того, в вольтметре переменного тока преобразователи схемы измерения могут быть выполнены в виде управляемых преобразователей, управляющие входы которых соединены с входом схемы измерения.

Отличия заявленного вольтметра от аналога состоят в следующем:

- схема измерения выполнена в виде двух преобразователей напряжения переменного тока в разнополярные напряжения постоянного тока, причем входы преобразователей объединены и служат входом схемы измерения;

- общие шины преобразователей объединены и служат общей шиной схемы измерения, которая соединена с общей шиной схемы отображения и с общей шиной вольтметра;

- разнополярные выходы преобразователей служат дифференциальным выходом схемы измерения, который соединен с дифференциальным входом схемы отображения.

Техническим результатом, достигаемым приведенной совокупностью признаков полезной модели, является повышение помехоустойчивости вольтметра, что, в конечном счете, позволяет увеличить его чувствительность и точность измерения вольтметра.

На фиг. 1 показана схема предложенного вольтметра.

На фиг. 2 показан возможный вариант выполнения схемы измерения вольтметра.

На фиг. 3 показан другой возможный вариант выполнения схемы измерения вольтметра.

На фиг. 4 показан вариант выполнения схемы измерения вольтметра, в котором преобразователи выполнены в виде управляемых преобразователей.

На фиг. 5 показан другой возможный варианта выполнения схемы измерения вольтметра, в котором преобразователи выполнены в виде управляемых преобразователей.

Вольтметр содержит схему измерения 1 (фиг. 1), схему отображения 2, схему источника питания 3, входные зажимы 4 и 5.

Вход 6 схемы измерения 1 соединен с входным зажимом 4, выход 7 схемы измерения 1 соединен с входом 8 схемы отображения 2. Выход 9 схемы измерения 1 соединен с входом 10 схемы отображения 2. Общая шина 11 схемы измерения 1 соединена с общей шиной 12 схемы отображения 2 и с общей шиной 13 вольтметра, которая присоединена к входному зажиму 5.

Выход 14 схемы источника питания имеет две шины «+» и «-», которые соединены с шинами питания 15 и 16 схемы отображения 2.

Вход 17 схемы источника питания 3 подключен к входному зажиму 4 вольтметра, общая шина 18 схемы источника питания 3 соединена с общей шиной 13 вольтметра.

Схема измерения 1 содержит преобразователь 19 напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока положительной полярности и преобразователь 20 напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока отрицательной полярности.

Входы 21 и 22 преобразователей 19 и 20 объединены и служат входом 6 схемы измерения 1. Выход 23 преобразователя 19 соединен с выходом 7 схемы измерения 1, выход 24 преобразователя 20 соединен с выходом 9 схемы измерения 1. Общие шины 25 и 26 преобразователей 19 и 20 объединены и служат общей шиной 11 схемы измерения 1.

Схема отображения 2 содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 27 и дисплей 28. Вход высокого уровня «In Hi» АЦП 27 служит входом 8 схемы отображения 2. вход низкого уровня «In Lo» АЦП 27 служит входом 10 схемы отображения 2. Общая шина «Common» АЦП 27 служит общей шиной 12 схемы отображения 2.

Шина питания «V+» АЦП 27 служит шиной питания 15 схемы отображения 2, а шина питания «V-» АЦП 27 служит шиной питания 16 схемы отображения 2. Выходы АЦП 27 схемы отображения 2 соединены с входами дисплея 28. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 27 схемы отображения 2, также как и в аналоге, выполнен в виде стандартной микросхемы, например, типа ICL7136, включенной по схеме, рекомендуемой изготовителем микросхемы. В качестве АЦП могут быть использованы микросхемы АЦП других типов (ICL7106, max 7129, max 138 и др.).

В качестве дисплея 28 схемы отображения 2 наиболее целесообразно использовать цифровой жидкокристаллический индикатор (ЖК-индикатор), например, стандартный индикатор типа EDS 816. подключенный к выходам АЦП 27 по схеме, рекомендуемой изготовителем индикатора.

В качестве дисплея возможно использование не только цифровых индикаторов, но и символьных индикаторов, отображающих значения выходного кода АЦП как в виде цифровых показаний, так и в виде линейной шкалы. Для этих целей можно применить, например, символьный дисплей типа LCD1602.

Схема источника питания 3, также как и в аналоге, представляет собой преобразователь напряжения переменного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока и может быть выполнена по одной из стандартных схем, например, в виде последовательно соединенных выпрямителя напряженияпеременного тока, на выходе которого включен стабилизатор напряжения постоянного тока. Вход выпрямителя служит входом 17 схемы источника питания 3, а выход стабилизатора является выходом 14 схемы источника питания. Различные типы микросхем, которые могут быть примененной в качестве АЦП 27, могут иметь либо две шины питания V+ и V-, либо одну шину питания V+. Поэтому в случае применения АЦП с однополярным питанием (с одной шиной питания), выход 14 схемы источника питания 3 также должен имеет одну выходную шину «+» (относительно общей шины вольтметра). Соответственно схема отображения 2 также должна иметь одну шину 15, соответствующую шине питания V+ АЦП 27.

Выпрямитель схемы источника питания может быть выполнен, например, в виде мостового выпрямителя на полупроводниковых диодах, стабилизатор напряжения постоянного тока может быть выполнен в виде стабилизатора последовательного типа или стабилизатора параллельного (шунтирующего типа) на стандартных микросхемах.

Схема измерения 1 может быть выполнена согласно фиг. 2. В этом варианте исполнения преобразователь 19 схемы измерения 1 может быть выполнен в виде последовательно соединенных выпрямителя 29 и сглаживающего фильтра 30. Вход выпрямителя 29 служит входом 21 преобразователя 19, а выход сглаживающего фильтра 30 служит выходом 23 преобразователя 19. который соединен с выходом 7 схемы измерения 1.

Преобразователь 20 схемы измерения 1 может быть выполнен в виде последовательно включенных выпрямителя 31 и сглаживающего фильтра 32. Вход выпрямителя 31 служит входом 22 преобразователя 20, а выход сглаживающего фильтра 32 служит выходом 24 преобразователя 20, который соединен с выходом 9 схемы измерения 1.

Общие шины 25 и 26 преобразователей 19 и 20 объединены и служат общей шиной 11 схемы измерения 1.

Отличия преобразователей 19 и 20 друг от друга состоят в том, что в преобразователе 19 выпрямитель 29 формирует на выходе напряжение положительной полярности, для чего выпрямительный диод 33 подключен анодом (положительным электродом) к входу 21 преобразователя 19. В преобразователе 20 выпрямитель 31формирует на выходе напряжение отрицательной полярности, для чего выпрямительный диод 34 подключен отрицательным электродом к входу 22 преобразователя 20. Этим обеспечивается разнополярность напряжений постоянного тока на выходах 7 и 9 относительно общей шины 11 схемы измерения 1. По существу, выходы 7 и 9 вместе с общей шиной 11 представляют собой дифференциальный выход схемы измерения 1.

Резисторы 35 и 36. включенные последовательно с соответствующими диодами 33 и 34 выполняют функции ограничения токов, протекающих через выпрямительные диоды 33 и 34.

Другой возможный вариант выполнения схемы измерения 1 показан на фиг. 3. Отличие этого варианта исполнения от исполнения согласно фиг. 2 состоит в том, что функцию ограничения тока через диоды 33, 34 выполняет один резистор 37, включенный между входами 21, 22 преобразователей 19 и 20, и входом 6 схемы измерения 1. В остальном схема измерения 1. выполненная согласно фиг. 3, не отличается от схемы измерения, выполненной согласно фиг. 2.

Еще один возможный вариант выполнения схемы измерения 1 показан на фиг. 4. В этом варианте исполнения выпрямители 29, 31 преобразователей 19, 20 выполнены на полупроводниковых транзисторах 38, 39 разного типа проводимостей. Если транзистор 38 применен p-n-р типа, то транзистор 39 должен быть n-p-n типа. Управляющие электроды транзисторов (базы транзисторов) 38 и 39 выполняют функции управляющих входов преобразователей 19 и 20, для чего база транзистора 38 через токоограничивающий резистор 40 соединена с управляющим входом 41 преобразователя 19, а база транзистора 39 через токоограничивающий резистор 42 соединена с управляющим входом 43 преобразователя 20.

Управляющие входы 41 и 43 преобразователей 19 и 20 подключены к входу 6 схемы измерения 1.

Еще один вариант выполнения схемы измерения 1 показан на фиг. 5. В этом варианте исполнения база транзистора 38 соединена с управляющим входом 41 преобразователя 19. а база транзистора 39 соединена с управляющим входом 43 преобразователя 20.

Управляющие входы 41, 43 преобразователей 19, 20 через токоограничивающий резистор 44 соединены с входом 6 схемы измерения 1.

Применение в преобразователях 19 и 20 транзисторов 38 и 39 (см. фиг. 4 и фиг. 5)

разного типа проводимостей обеспечивает формирование разнополярных напряжений на выходах 7, 9 относительно общей шины 11 схемы измерения 1.

В качестве транзисторов 38, 39 могут быть использованы как биполярные транзисторы, так и МОП-транзисторы.

Вольтметр работает следующим образом.

Измеряемое напряжение переменного тока приложено к входным зажимам 4 и 5 вольтметра (см. фиг. 1). Это напряжение поступает на вход 6 схемы измерения 1 и на вход 17 схемы источника питания 3. На выходе 14 схемы источника питания 3 формируются стабилизированные напряжения постоянного тока, которые поступают с шин «+» и «-» источника питания на шины питания 15, 16 схемы отображения 2. Далее эти напряжения прикладываются к шинам питания «V+» и «V-» АЦП 27 схемы отображения 2.

Измеряемое напряжение с входа 6 схемы измерения 1 передается на входы 21, 22 преобразователей 19, 20, на выходах 23 и 24 которых формируются два разнополярных относительно общей шины 11 напряжения постоянного тока. Далее эти разнополярные напряжения передаются на выходы 7 и 9 схемы измерения 1, на входы 8, 10 схемы отображения 2 и на входы «In Hi». «In Lo» АЦП 27 схемы отображения 2. Выходные сигналы АЦП 27 отображаются на дисплее 28 в виде цифрового значения измеряемого напряжения переменного тока.

При выполнении схемы измерения согласно фиг. 2 вольтметр работает следующим образом. Измеряемое напряжение переменного тока поступает на вход 6 схемы измерения 1 (см. фиг. 1 и фиг. 2). Это напряжение передается на входы 21, 22 преобразователей 19, 20 и далее на входы выпрямителей 29, 31, далее с выходов выпрямителей напряжения через сглаживающие фильтры 30, 32 передаются на выходы 23, 24 преобразователей 19, 20 и на выходы 7, 9 схемы измерения 1.

Так как выпрямители 29, 31 формируют на выходах разнополярные напряжения, а общие шины преобразователей 19, 20 объединены и соединены с общей шиной 11 схемы измерения 1, то и на выходах 7, 8 схемы измерения 1 формируются разнополярные относительно выхода 11 напряжения постоянного тока. Эти разнополярные напряжения поступают на входы 8, 10 схемы отображения 2, далее на входы «In Hi» и «In Lo» АЦП 27. На дисплее 28 отображается значение измеряемого напряжения переменного тока.

В варианте исполнения схемы измерения согласно фиг. 3 вольтметр работает следующим образом. Измеряемый сигнал напряжения переменного тока, поступающий с входных зажимов 4 и 5 вольтметра (см. фиг. 1 и фиг. 3) на вход 6 схемы измерения 1, передается через резистор 37 на входы 21, 22 преобразователей 19, 20 и на входы выпрямителей 29, 31. Разнополярные напряжения постоянного тока с выходов 7, 9 схемы измерения передаются на дифференциальный вход 7, 9 схемы отображения 2, на дисплее которой формируется значение измеряемого напряжения переменного тока.

При выполнении вольтметра согласно фиг. 1 и фиг. 4 он работает следующим образом. Измеряемый сигнал в виде напряжения переменного тока с входных зажимов 4 и 5 передается на вход 6 схемы измерения 1. Положительная полуволна измеряемого напряжения поступает на входы 21, 22 выпрямителей 29, 31 преобразователей 19, 20. Кроме того, эта же положительная полуволна поступает на управляющие входы 41, 43 преобразователей 19, 20. Положительная полуволна напряжения с входа 41 поступает на базу транзистора 38. эта же полуволна с входа 43 поступает на базу транзистора 39. Транзистор 38 выпрямителя 29 закрывается, поэтому положительная полуволна напряжения с входа 21 передается на выход выпрямителя 29, далее через сглаживающий фильтр 30 на выход 23 преобразователя 19 и на выход 7 схемы измерения 1.

Одновременно положительная полуволна с управляющего входа 43 поступает на базу транзистора 39, который открывается. Поэтому положительная полуволна с входа 22 через резистор и открытый транзистор 39 замыкается на общую шину 26 преобразователя 20, т.е. эта полуволна не проходит на выход 24 преобразователя 20.

Следующая отрицательная полуволна измеряемого напряжения с входа 6 схемы измерения 1 поступает на входы 21, 22 преобразователей 19, 20 и на управляющие входы 41, 43 этих преобразователей.

Транзистор 38 выпрямителя 29 открывается и замыкает вход 21 через резистор и открытый транзистор 38 на общую шину 25 преобразователя 20. Поэтому отрицательная полуволна измеряемого напряжения не проходит на выход 23 преобразователя 19 и на выход 7 схемы измерения 1.

Эта же отрицательная полуволна измеряемого напряжения, поступающая на управляющий вход 43 преобразователя 20 и на базу транзистора 39, закрывает транзистор 39, поэтому отрицательная полуволна измеряемого напряжения с входа 22 преобразователя передается на выход выпрямителя 31, далее через сглаживающий фильтр 32 на выход 24 преобразователя 20 и на выход 9 схемы измерения 1.

Таким образом, на выходах 7, 9 относительно общей шины 11 схемы измерения 1 формируются два разнополярных напряжения постоянного тока, которые далее поступают на дифференциальный вход 8, 10 схемы отображения 2. Это сигнал постоянного тока преобразуется АЦП 27 схемы отображения 2 в цифровой код, значение которого отображается на дисплее 28 схемы отображения 2.

При выполнении вольтметра согласно фиг. 1 и фиг. 5 он работает аналогично вольтметру, выполненному согласно фиг. 1 и фиг. 4. Разница состоит лишь в том, что измеряемый сигнал с входа 6 схемы измерения 1 поступает на управляющие входы 41, 43 преобразователей 19, 20 через резистор 44.

Необходимо отметить, что при выполнении вольтметра согласно фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3., фиг. 4 или фиг. 5 схема измерения выполнена в виде двух преобразователей напряжения переменного тока в разнополярные напряжения постоянного тока, причем для функционирования вольтметра не имеет значения какой из преобразователей 19 или 20 формирует на выходе напряжение положительной полярности, а какой из преобразователей формирует напряжение отрицательной полярности. Важно лишь то, что эти преобразователи обязательно должны формировать разнополярные напряжения друг относительно друга.. Это объясняется тем, что АЦП 27 при использовании его дифференциального входа одинакового реагирует на комбинации полярностей сигналов: плюс на входе InHi, минус на входе InLo или минус на входе InHi, плюс на входе InLo. Цифровой код на выходе АЦП 27 и показания дисплея 28 при любой из этих комбинаций сигналов будут одинаковыми.

Преимущества заявленного вольтметра в сравнении с аналогом состоят в следующем.

Особенности как аналога, так и заявленного вольтметра обусловлены тем, что электронные блоки этих приборов получают напряжение питания от входного измеряемого сигнала. Это заставляет применять электронные элементы, работающие в микромощных режимах с чем, чтобы не нагружать источник измеряемого сигнала. Применение каких-либо усилителей для усиления измеряемого сигнала также нецелесообразно, так как для усилителя требуется источник питания, т.е. увеличивается нагрузка на источник измеряемого сигнала

По изложенным причинам в такого рода приборах трудно обеспечить приемлемый уровень помехозащищенности, так как маломощный измеряемый (полезный) сигнал становится сравним с такими же маломощными сигналами, вызванными различного рода электромагнитными помехами. Этот недостаток особенно проявляется в аналоге, так как внем для преобразования измеряемого сигнала используется однополупериодный выпрямитель (полуволновый выпрямитель), в то время как в предложенном вольтметре применены два преобразователя, работающие поочередно от обеих полуволн измеряемого сигнала. Это позволяет увеличить соотношение сигнал \ помеха в два раза в сравнении с аналогом.

Низкая помехозащищенность аналога связана еще и с тем, что в нем выходной сигнал схемы измерения в виде напряжения постоянного тока формируется в виде однополярного напряжения относительно общей шины вольтметра. Это обусловлено схемой соединения выхода схемы измерения со входом схемы отображения.

Выходной сигнал высокого уровня с выхода схемы измерения аналога поступает на вход высокого уровня АЦП. входящего в состав схемы от отображения. Выходной сигнал низкого уровня схемы измерения поступает на вход низкого уровня АЦП, причем этот вход низкого уровня соединен с общей шиной (COMMON) АЦП, которая в свою очередь соединена с общей шиной вольтметра. Недостаток такого решения проявляется в том, что электромагнитные помехи, воздействующие на вольтметр, формируются относительно общей шины вольтметра, и полезный (измеряемый) сигнал также формируется на выходе схемы измерения относительно общей шины. Другим словами, полезный сигнал складывается с паразитными сигналами, что и приводит к погрешности измерения аналога.

В заявленном вольтметре схема измерения состоит из двух преобразователей измеряемого напряжения в разнополярные напряжения относительно общей шины вольтметра. Выходной сигнал высокого уровня схемы измерения поступает на вход высокого уровня АЦП схемы отображения. Выходной сигнал низкого уровня схемы измерения поступает на вход низкого уровня АЦП схемы отображения, общие шины двух преобразователей схемы измерения объединены и соединены с общей шиной COMMON АЦП схемы отображения и с общей шиной вольтметра. По существу, в предложенном вольтметре схема измерения имеет дифференциальный выход, образованный выходами 7 и 9 относительно общей шины 11. Этот дифференциальный выход соединен с дифференциальным входом схемы отображения 2, образованным входами 8, 9 относительно общей шины 12 схемы отображения и общей шины 13 вольтметра.

При таком включении паразитные сигналы помехи воздействуют относительно общей шины вольтметра на обе выходные шины схемы измерения (на шину высокого уровня и на шину низкого уровня). Поэтому на входах АЦП эти паразитные сигналыпредставляют собой синфазную помеху.

Особенность микроэлектронных АЦП (ICL7136, ICL7106, max 7129 и др.) в таком режиме использования состоит в том. что они эффективно ослабляют синфазные сигналы, поступающие на их дифференциальный вход. Так для микросхемы ICL7136 применительно к дифференциальному входу коэффициент ослабления синфазных сигналов нормируется изготовителем микросхемы равным 20000.

По изложенным причинам помехоустойчивость заявленного вольтметра превышает помехоустойчивость аналога. Повышенная помехоустойчивость заявленного вольтметра позволяет повысить чувствительность и точность измерения вольтметра, что невозможно осуществить в аналоге из-за влияния помех на результат измерения.

Claims (2)

1. Вольтметр переменного тока, содержащий схему измерения, вход которой соединен с входом вольтметра, схему отображения, схему источника питания, вход которой соединен с входом вольтметра, а выход присоединен к соответствующим шинам питания схемы отображения, отличающийся тем, что схема измерения выполнена в виде двух преобразователей напряжения переменного тока в разнополярные напряжения постоянного тока, входы которых соединены с входом схемы измерения, общие шины преобразователей объединены и служат общей шиной схемы измерения, которая присоединена к общей шине схемы отображения и к общей шине вольтметра, а разнополярные выходы преобразователей служат дифференциальным выходом схемы измерения, который присоединен к дифференциальному входу схемы отображения.

2. Вольтметр переменного тока по п. 1, отличающийся тем, что в нем преобразователи схемы измерения выполнены в виде управляемых преобразователей, управляющие входы которых соединены с входом схемы измерения.

Images