SU1267272A1 - Digital integrating voltmeter - Google Patents
Digital integrating voltmeter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1267272A1 SU1267272A1 SU853834043A SU3834043A SU1267272A1 SU 1267272 A1 SU1267272 A1 SU 1267272A1 SU 853834043 A SU853834043 A SU 853834043A SU 3834043 A SU3834043 A SU 3834043A SU 1267272 A1 SU1267272 A1 SU 1267272A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- key
- inputs
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при измерении среднего значени дифференциальной составл ющей двух напр жений произвольной формы. Цель изобретени - повышение чувствительности и расширение функциональных вoзмoжнocteй. Устройство содержит управл емые аттенюаторы 1 и 2, ключи 3, 4, 8, 11, 12 и 29, управл емые фазовращатели 5, 6, преобразователь 7 фаза - код, запоминающие блоки 9 и 30, формирователь 10 разностного сигнала, формирователь .13 суммарного сигнала, блоки 14, 15 и 16 сравнени , генератор 17 пилообразного напр жени . Тактовый генератор 18, инвертор 19, логический блок 20, ключевые элементы ,21 и 22, опорный генератор 23, интеграторы 24, 25 и 26, компаратор 27 и отсчетньй блок 28. Введение формирователей 31 и 35 суммарного сигнала, ключей 32 и 33, интегратора 34, формировател 36 разностного сигнала и образование новых св зей между элементами устройства i позвол ет использовать дл синхронизации тактового генератора 1Q во СЛ всех режимах работы вольтметра суммы входных сигналов и обеспечивает возможность измерени уровней входных сигналов одновременно с измерением их дифференциальной составл ющей. 6 ил.The invention can be used in measuring the average differential component of two voltages of arbitrary shape. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and expansion of functional capabilities. The device contains controllable attenuators 1 and 2, keys 3, 4, 8, 11, 12 and 29, controllable phase shifters 5, 6, converter 7 phase - code, storing blocks 9 and 30, shaper 10 of the difference signal, shaper .13 total signals, blocks 14, 15 and 16 comparisons, sawtooth voltage generator 17. The clock generator 18, the inverter 19, the logical unit 20, the key elements, 21 and 22, the reference generator 23, the integrators 24, 25 and 26, the comparator 27 and the reading unit 28. Introduction of the totalizer 31 and 35 of the total signal, the keys 32 and 33, the integrator 34, the differential signal generator 36 and the formation of new connections between the elements of the device i allow the synchronization of the 1Q clock generator in the trunk of all modes of operation of the voltmeter to the sum of the input signals and makes it possible to measure the input signal levels simultaneously with their differential component. 6 Il.
Description
1 Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени среднего значени дифференциальной составл ющей двух напр жений произвольной формы. Цель изобретени - повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей в результате использовани дл синхронизации тактового генератора во всех режимах работы вольтметра суммы входных сигналов и обеспечени возможности измерени уровней входных сигналов одновременно с измерением их дифференциальной составл ющей, На фиг.1 приведена функциональна схема цифрового интегрирующего вольтметра; на фиг.2 - функциональна схема логического блока; на фиг.З и 4 - функциональные схемы пер вого и второго ключевых элементов; на фиг.З - временные диаграммы работы тактового генератора; на фиг.6 временные диаграммы работы вольтметра . Вольтметр содержит первый 1 и вто рой 2 управл емые аттенюаторы, первы 3 и второй 4 ключи, первьй 5 и второ 6 управл емые фазовращатели, преобра зователь 7 фаза - код, третий ключ 8 первый запоминающийблок 9, первьй формирователь 10 разностного сигнала четвертый 11 и п тый 12 ключи, первы формирователь 13 суммарного сигнала. первьй 14, второй 15 и третий 16 бло ки сравнени , генератор 17 пилообраз ного напр жени , тактовый генератор 18, инвертор 19, .логический блок: 20, первый 21 и второй 22 ключевые элементы , опорный генератор 23, первьй 24, второй 25 и третий 26 интеграторы , компаратор 27, отсчетньй блок 28 шестой ключ 29, второй запоминающий блок 30, второй формирователь 31 сум марного сигнала, седьмой 32 и восьмой 33 ключи, четвертьй интегратор 34, третий формирователь 35 суммарного сигнала и второй формирователь 36 разностного сигнала. Сигнальньй вход первого управл е1 The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure the average differential value of two voltages of arbitrary shape. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and enhancement of functionality as a result of using the synchronization of the clock generator in all operating modes of the voltmeter of the sum of the input signals and enabling measurement of the levels of the input signals simultaneously with the measurement of their differential component. Figure 1 shows the functional diagram of the digital integrating voltmeter; figure 2 is a functional diagram of the logic unit; FIGS. 3 and 4 are functional diagrams of the first and second key elements; on fig.Z - timing charts of the clock generator; figure 6 timing diagrams of the voltmeter. The voltmeter contains the first 1 and second 2 controlled attenuators, the first 3 and second 4 keys, the first 5 and second 6 controlled phase shifters, the converter 7 is the phase – code, the third key 8 is the first storage unit 9, the first driver 10 of the differential signal is the fourth 11 and Fifth 12 keys, the first driver of the total signal 13. First 14, second 15 and third 16 comparison blocks, sawtooth voltage generator 17, clock generator 18, inverter 19, logic unit: 20, first 21 and second 22 key elements, reference generator 23, first 24, second 25 and third 26 integrators, comparator 27, readout block 28, sixth key 29, second storage unit 30, second shaper 31 of the sum of the measured signal, seventh 32 and eighth 33 keys, quarter integrator 34, third shaper 35 of the sum signal and second shaper 36 of the difference signal. Signal input of the first control
мого аттенюатора 1 соединен с шиной первого входного сигнала, сигнальньй вход второго управл емого аттенюатора 2 через первый ключ 3 подключен к сигнальному входу первого управл емого аттенюатора 1 и через второй ключ 4 к шине второго входного сигнала , выход первого управл емого .атвыход которого соединен с входом запуска генератора 17 пилообразного напр жени , первый и второй выходы логического блока 20 подключены к 55 первому и второму управл ющим входам первого ключевого элемента 21, а третий и четвертьй выходы логического блока 20 - к nepBOMj и второму управ2 тенюатора 1 соединен с сигнальным входом первого управл емого фазовращател 5 и первым входом преобразовател 7 фаза - код, выход второго управл емого аттенюатора 2-е сиг- . нальным входом второго управл емого фазовращател 6 и вторым входом преобразовател 7 фаза - код, выход которого через последовательно соединенные третий ключ 8 и первый запоминающий блок 9 подключен к- управл ющим входам первого и второго управл емых фазовращателей 5 и 6, выход первого управл емого фазовращател 5 подсоединен к первому входу первого формировател 10 разностного сигнала и через четвертьш ключ 11 - к первому входу первого формщювател 13 суммарного сигнала, выход второго управл емого фазовращател 6 соединен с вторым входом первого формировател 13 суммарного сигнала и через п тый ключ 12 с вторым входом первого формировател 10 .разностного сигнала, вторые входы четвертого и п того ключей 11 и 12 подключены к общей шине, выход первого формировател 10 разностного сигнала соединен с первыми входами блоков 14 и 15 сравнени , второй вход первого блока 14 сравнени подсоединен к первому входу третьего блока 16 сравнени , выходу генератора 17 пилообразного напр жени , первому выходу тактового генера Р через инвертор 19 к вторым входам блоков 15 и 16 сравнени и второму входу тактового генератора 18, выход первого формировател 13 суммарного сигнала подключен к третьему входу тактового генератора 18, пр мые выходы блоков 14-16 сравнени соединены соотвественно с первым, вторым и третьим входами логического блока 20, а их инверсные выходы - С четвертым, п тым и шестым входами логического блока 20, седьмой, восьмой , дев тьй и дес тьй входы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам тактового генератора 18, п тыйThe attenuator 1 is connected to the first input signal bus, the signal input of the second controlled attenuator 2 via the first switch 3 is connected to the signal input of the first controlled attenuator 1 and through the second switch 4 to the bus of the second input signal, the output of the first controlled output is connected to the start input of the sawtooth generator 17, the first and second outputs of logic unit 20 are connected to 55 first and second control inputs of the first key element 21, and the third and fourth outputs of logic unit 20 to nepB OMj and the second controller2 of the tenuator 1 are connected to the signal input of the first controlled phase shifter 5 and the first input of the converter 7 phase - the code, the output of the second controlled attenuator 2nd sig-. the primary input of the second controlled phase shifter 6 and the second input of the converter 7 phase is the code, the output of which is connected to the control inputs of the first and second controlled phase shifters 5 and 6 through the serially connected third key 8 and the first storage unit 9 5 is connected to the first input of the first driver 10 of the differential signal and through a quarter key 11 to the first input of the first actuator 13 of the sum signal, the output of the second controlled phase shifter 6 is connected to the second input ohm of the first driver 13 of the total signal and through the fifth key 12 with the second input of the first driver 10 of the differential signal, the second inputs of the fourth and fifth keys 11 and 12 are connected to the common bus, the output of the first driver 10 of the differential signal is connected to the first inputs of the blocks 14 and 15, the second input of the first comparison unit 14 is connected to the first input of the third comparison unit 16, the output of the sawtooth generator 17, the first output of the clock generator P via the inverter 19 to the second inputs of the comparison blocks 15 and 16 and the second the clock generator 18, the output of the first generator 13 of the total signal is connected to the third input of the clock generator 18, the direct outputs of the comparison blocks 14-16 are connected respectively to the first, second and third inputs of the logic block 20, and their inverse outputs are from the fourth, fifth and the sixth inputs of the logic unit 20, the seventh, eighth, nine and ten inputs of which are connected respectively to the first, second, third and fourth outputs of the clock generator 18, fifth
честном разр дов матрицы R - 2R, может быть выбрано достаточно малым, а частоту тактовых импульслв опорного генератора 23 выбирать исход из быстродействи элементной базы, на которой вьтолнен вольтметр, то точность коррекции определ етс в основном уровнем сигналов, на выходе формирователей 10 и 13.Since the honest bits of the R-2R matrix can be chosen sufficiently small, and the frequency of the clock pulses of the reference oscillator 23 is chosen based on the speed of the element base on which the voltmeter is fulfilled, then the accuracy of the correction is determined mainly by the level of the signals at the output of drivers 10 and 13.
Возможность повышени коэффициентов передачи формирователей 10 и 13 с цепью увеличени уровн выходного сигнала, ограничена динамичесКИМ диапазоном входных сигналов и необходимостью работы формирователей в линейном режиме.The possibility of increasing the transmission coefficients of the formers 10 and 13 with an output level increase circuit is limited by the dynamic range of input signals and the need for the formers to operate in a linear mode.
Преобразователь 7 фаза - код фиксирует на выходе цифровой отсчет, пропорциональный фазавому сдвигу 41, вносимому неидентичностью каналов :The converter 7 phase - the code fixes at the output a digital readout proportional to the phase shift 41, introduced by the nonidentity of the channels:
М( , (9)M (, (9)
Введением кода (9) в запоминающий блок 9 через ключ 8 завершаетс этап предварительной коррекции амплитудной и фазовой неидентичности . каналов.The introduction of the code (9) into the storage unit 9 through the key 8 completes the step of preliminary correction of amplitude and phase nonidentity. channels.
Перед выполнением второго этапа точной коррекции амплитудной неидентичности каналов второй вход формировател 10 через ключ 12 подключаетс к выходу фазовращател 6, а первый ВХОДпреобразовател 13 через ключ 11 - к выходу первого фазовращател 5. Первый вход интегратора 25 и вход интегратора 24 через ключ 42 подключаетс к выходу ключа 46, а второй вход интегратора 25 и вход интегратора 26 через ключ 50 - к выходу ключа 48, ключи 8-29 разомкнуты, ключи 3,4 и 33 сохран ют предьщущее положение.Before performing the second stage of accurate correction of the amplitude nonidentity of the channels, the second input of the driver 10 through the switch 12 is connected to the output of the phase shifter 6, and the first INPUT of the converter 13 through the switch 11 is connected to the output of the first phase-shifter 5. The first input of the integrator 25 and the input of the integrator 24 through the switch 42 are connected to the output key 46, and the second input of the integrator 25 and the input of the integrator 26 through the key 50 to the output of the key 48, the keys 8-29 are open, the keys 3,4 and 33 retain the previous position.
Если пренебречь погрешностью коррекции неидентичности фазовых харак теристик каналов, то после подачи сигналов (3) и (4) на входы аттенюаторов 1 и 2 на выходах формирователей 10 и 13 образуютс суммарный и разностный сигналы:If we neglect the error of correcting the nonidentity of the phase characteristics of the channels, then after applying signals (3) and (4) to the inputs of attenuators 1 and 2, the outputs of the formers 10 and 13 form the sum and difference signals:
U.(t) t 2uK-K.-V, sinwt; (10) U(t) 2X0 V, sinot, (11)U. (t) t 2uK-K.-V, sinwt; (10) U (t) 2X0 V, sinot, (11)
где u k - погрешность предварительной коррекции амплитудной неидентичности каналов;where u k is the error of preliminary correction of amplitude nonidentity of the channels;
коэффициент передачи первого формировател 10 разностного сигнала (при использовании интегральных операционных усилителей он может быть достаточно большим). the transfer coefficient of the first driver 10 differential signal (when using integrated operational amplifiers, it can be quite large).
При этом используетс способность операционных усилителей ослабл ть синфазный сигнал и выдел ть его дифференциальную составл ющую.It uses the ability of operational amplifiers to attenuate the common mode signal and isolate its differential component.
Сигналы (10) и (11) поступают на входы блоков 14 и 15 сравнени и наSignals (10) and (11) are fed to the inputs of blocks 14 and 15 of the comparison and to
входы тактового генератора 18. /clock generator inputs 18. /
Далее цикл изменени аналогичен описанному. При этом сигнал V, на фиг,б5 соответствует напр жению U4.(t), сигнал V. , изображенный наFurther, the change cycle is similar to that described. In this case, the signal V, in Fig. 5, b5, corresponds to the voltage U4. (T), the signal V. shown in
фиг.б5 сплошной линией, - напр жению и. (t) при (J- (t) О, а сигнал V , , показанный штриховой линией, - напр жению 0(t) при (J. (t) 0.figb5 solid line - voltage and. (t) at (J- (t) О, and the signal V, shown by the dashed line, is voltage 0 (t) at (J. (t) 0.
В результате при U(t) О импульсы . Показанные на фиг.6 В,-г, образуютс на пр мых выходах блоков 14 и 15 сравнени , при U(t) 0 напр жение , показанное на фиг.бВ, образуетс на выходе блока 15 сравнени ,As a result, when U (t) O pulses. As shown in Fig. 6, B, -g, are formed at the direct outputs of the comparison units 14 and 15, with U (t) 0, the voltage shown in Fig. BB is formed at the output of the comparison unit 15,
а показанное на фиг.62 - на выходе блока 14 сравнени .and shown in Fig. 62 is at the output of the comparison unit 14.
Блок 16 сравнени из пр мого и инвертированного пилообразного напр жений формирует пр моугольные импульсы (фиг.б).Comparison unit 16, of direct and inverted sawtooth stresses, forms rectangular pulses (Fig. B).
На выходах такт.ового генератора 18 образуютс пр моугольные импульсы , показанные на фиг.бе,ж, а на .выходах элементов 39 и 40 - импульсы , показанные на фиг.6л,«. При U(t) О напр жение на выходе логического элемента 37 соответствует напр жению, представленному на ;фиг .би, а на выходе элемента 38 на фиг.61C. При U. (t) - О (показанAt the outputs of the tact-oscillator 18, rectangular pulses are formed, shown in Fig. 8b, g, and on the outputs of elements 39 and 40 - pulses, shown in Fig. 6l, ". With U (t) O, the voltage at the output of the logic element 37 corresponds to the voltage shown in Fig. 6, and at the output of the element 38 in Fig. 61C. When U. (t) - O (shown
на фиг.65 штриховой линией) напр жени ,е в соответствии с фиг.би образуетс на выходе элемента 38, а в соответствии с фиг.6 к - на выходе элемента 37.in FIG. 65, a dashed line is the voltage, e in accordance with FIG. bi is formed at the output of the element 38, and in accordance with FIG. 6 k, at the output of the element 37.
При U. (t) 0 импульсы фиг.ба совпадают по времени с импульсами фиг.6А, а импульсы 6к - с импульсаI ,JH фиг.6м на входе логического элемента 42, на его выходе образуетс напр жение фиг.бн. На выходе логического элемента 43 при этом посто нно присутствует нулевой уровень.At U. (t) 0, the pulses of FIG. 6a coincide in time with the pulses of FIG. 6A, and the pulses of 6k are from I, JH of FIG. 6m at the input of the logic element 42, and the voltage of FIG. At the output of the logic element 43, the zero level is constantly present.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853834043A SU1267272A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Digital integrating voltmeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853834043A SU1267272A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Digital integrating voltmeter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1267272A1 true SU1267272A1 (en) | 1986-10-30 |
Family
ID=21154884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853834043A SU1267272A1 (en) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Digital integrating voltmeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1267272A1 (en) |
-
1985
- 1985-01-02 SU SU853834043A patent/SU1267272A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 974287, кл. G 01 R 19/25, 1981. Авторское свидетельство СССР №.1093984, кл. G 01 R 19/25, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3828347A (en) | Error correction for an integrating analog to digital converter | |
SU1267272A1 (en) | Digital integrating voltmeter | |
US4913557A (en) | Intergrated logic circuit having testing function circuit formed integrally therewith | |
US6011500A (en) | Integrated circuit with a built-in D/A converter | |
SU1093984A2 (en) | Digital integrating voltmeter | |
US3829854A (en) | Octant determination system for an analog to digital converter | |
SU920563A1 (en) | Digital compensating phase-meter | |
SU1629959A1 (en) | Delay line stage | |
SU370720A1 (en) | ANALOG-DIGITAL PHASE DIFFERENCE CONVERTER | |
SU888124A1 (en) | Device for detecting and correcting errors in residual class system | |
SU1001136A1 (en) | Angle-to-code converter | |
SU394854A1 (en) | ANALOG REGISTER OF SHIFT | |
SU1278717A1 (en) | Digital velocity meter | |
US3295061A (en) | Measuring system having condition responsive means wherein measured and reference ampitude varying signals are converted to proportional phase displaced signals | |
SU721766A1 (en) | Digital phase meter with constant measuring time | |
SU1660174A1 (en) | Multichannel shaft position-to-digit converter | |
SU1515384A1 (en) | Frequency manipulator without phase distribution | |
SU966891A1 (en) | Voltage-to-code converter with automatic scaling | |
SU550763A1 (en) | Integrating Digital Voltmeter | |
SU373643A1 (en) | DEVICE OF DIGITAL MEASUREMENT OF INSTANT VALUE OF PHASE SHIFT | |
SU459856A1 (en) | Logical element | |
SU1196777A1 (en) | Digital autocompensating phase-meter | |
SU1432451A2 (en) | Device for correcting time scale | |
SU412566A1 (en) | DIGITAL PHASE DIFFERENCE SENSOR | |
SU1269035A1 (en) | Digital phasemeter with constant measurement duration |