SU310387A1

SU310387A1 - USSR Academy of Sciences

Info

Publication number: SU310387A1
Application number: SU1378891A
Authority: SU
Inventors: В. А. Буровцев А. Е. Подзин Институт автоматики электрометрии В. М. Белов

Description

Изобретение может найти применение в измерит .едьной технике. Оно предназначено дл остр-.0.ени цифровых вольтметров посто нного .тока и аналого-цифровых преобразователей автоматическим измерением пол рности 5 компенсационного напр жени в зависимости т пол рности входного напр жени . The invention can find application in measuring equipment. It is designed for sharp .0.digital voltmeter digital voltmeters and analog-to-digital converters by automatically measuring the polarity 5 of the compensation voltage depending on the polarity of the input voltage.

Известны автоматические цифровые вольтметры (АЦВ) и аналого-цифровые преобразователи (АЦП) дл измерени разнопол рных ю напр жений, содержащие устройство сравнени , один из входов которого подключен к источнику измер емого напр жени , источник образцового напр жени , выход которого соединен с одним из входов цифро-аналогового 15 преобразовател , блок управлени , выход которого св зан с другим входом цифро-аналогового преобразовател и через дешифратор- с индикатором отсчета. Выход устройства сравнени подключен ко входу блока управ- 20 лени .Automatic digital voltmeters (ATSV) and analog-to-digital converters (A / D converters) for measuring voltage across voltages are known, containing a comparison device, one of whose inputs is connected to a source of measured voltage, a source of reference voltage, the output of which is connected to one of the inputs of the digital-to-analog converter 15, the control unit, the output of which is connected to another input of the digital-to-analog converter and through a decoder with a counting indicator. The output of the comparator is connected to the input of the control unit- 20.

В описанных устройствах трудно обеспечить высокую точность измерени напр жени различной пол рности. Кроме того, схемы таких вольтметров отличаютс значительной слож- 25 ностью.In the described devices, it is difficult to ensure high accuracy of measuring voltage of different polarity. In addition, the circuits of such voltmeters are of considerable complexity.

Целью насто щего изобретени вл етс увеличение точности при измерении положительных и отрицательных сигналов и упрощение схемы.30The purpose of the present invention is to increase the accuracy in measuring positive and negative signals and to simplify the circuit.

В предлагаемом цифровом вольтметре указанные недостатки устран ютс тем, что между выходом цифро-аналогового преобразовател и вторым входом устройства сравнени включен аналоговый элемент пам ти, например конденсатор, этот же выход устройства сравнени соединен через ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу блока управлени , с нулевой точкой схемы. В результате этого удалось значительно упростить схему и более точно уравн ть компенсационные напр жени нолол ительной и отрицательной пол рности, так как их получают от одного и того же источника образцового напр жени .In the proposed digital voltmeter, these disadvantages are eliminated by the fact that an analog memory element, such as a capacitor, is connected between the output of the digital-analog converter and the second input of the comparator, the same output of the comparator is connected via a key, the control input of which is connected to the output of the control unit, with a zero point of the scheme. As a result, it was possible to significantly simplify the circuit and more precisely equalize the compensation voltages of the polarity and negative polarity, since they are obtained from the same source of exemplary voltage.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого автоматического цифрового вольтметра.FIG. 1 shows the block diagram of the proposed automatic digital voltmeter.

Автоматический цифровой вольтметр содержит устройство сравнени 1, один из входов которого подключен к источнику измер емого напр жени Ux, источник 2 образцового напр жени , выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразовател 3, блок управлени 4, выход которого св зан с управл ющим входом цифро-аналогового преобразовател 3 и через дещифратор 5 с индикатором отсчета 6. Выход устройства сравнени 1 соединен со входом блока управлени 4. Между выходом цифро-аналогового преобразовател 3 и вторым входом устройства сравнени / включен аналоговый элемент пам ти 7, этотAn automatic digital voltmeter contains a comparison device 1, one of the inputs of which is connected to the source of the measured voltage Ux, the source 2 of the reference voltage, the output of which is connected to the input of the digital-analog converter 3, the control unit 4, the output of which is connected to the control input a digital-to-analog converter 3 and through a caliper 5 with a counting indicator 6. The output of the comparison device 1 is connected to the input of the control unit 4. Between the output of the digital-analog converter 3 and the second input of the comparison device / Enabled analogue memory element 7, this

же вход устройства сравнени соединен с нулевой точкой схемы через ключ 8, управл ющий вход которого подключен к выходу блока управлени .the same input of the comparator is connected to the zero point of the circuit via a switch 8, the control input of which is connected to the output of the control unit.

Принцип работы АЦВ рассмотрим отдельно при измерении положительных и отрицательных напр жений. Эпюры напр жений, по сн ющие работу схемы, в различных точках блок-схемы вольтметра приведены па фиг. 2.The principle of operation of ACV will be considered separately when measuring positive and negative voltages. Voltage plots explaining the operation of the circuit at various points in the voltmeter block diagram are shown in FIG. 2

Источник 2 образцового напр жени выдает напр жение Lo отрицательпой пол рности (эпюра а). Работа прибора синхронизируетс тактовыми импульсами ТИ (эпюра б), вырабатываемыми блоком управлени 4. Предположим , что устройство сравнени позвол ет сравнивать два напр жени одинаковой пол рности (например, дифференциальный усилитель ) .The reference voltage source 2 provides the voltage Lo of negative polarity (plot a). The operation of the device is synchronized with clock pulses TI (plot b) produced by control unit 4. Suppose that the comparison device allows to compare two voltages of the same polarity (for example, a differential amplifier).

Работа ключа 8 синхронизирована тактовыми импульсами так, что в течение интервала времени меладу импульсами ключ замкнут и в течение длительности тактового импульса - разомкнут. При этом сравнение измер емого и компенсационного напр жений осуществл етс лищь при разомкнутом ключе 8.The operation of the key 8 is synchronized with the clock pulses so that during the time interval the melady pulses the key with the pulses closed and for the duration of the clock pulse it is open. In this case, the comparison of the measured and compensation voltages is carried out only with the open key 8.

При измерении напр жений отрицательной пол рности на выходе цифро-аналогового преобразовател (точка а на фиг. 1) получаютс импульсы, показанные на эпюре в. Амплитуда этих импульсов определ етс числом N, поступающим на управл ющий вход цифроаналогового преобразовател , а длительность их равна длительности тактовых импульсов. В интервалы времени между тактовыми импульсами на выходе ЦАП сигнал отсутствует (выходной сигнал равен нулю).By measuring the negative polarity voltages at the output of the digital-to-analog converter (point a in Fig. 1), the pulses shown in the diagram are obtained. The amplitude of these pulses is determined by the number N supplied to the control input of the digital-to-analog converter, and their duration is equal to the duration of the clock pulses. In the time intervals between clock pulses at the output of the DAC, there is no signal (the output signal is zero).

Так как в течение времени мелсду тактовыми импульсами напр жение на аналоговом элементе пам ти (конденсаторе) равно пулю, то во врем тактового имнульса (при разомкнутом ключе 8) компенсационное напр л ение- UK отрицательной пол рности полностью передаетс на вход устройства сравнени (при условии, что посто нна времени цепи «конденсатор-- сопротивление разомкнутого ключа 5 много больще длительности импульса компенсационного напр жени ).Since the voltage on the analog memory element (capacitor) is equal to a bullet during the time batch, the clock voltage (with the key 8 open) the compensation voltage UK negative polarity is completely transmitted to the input of the comparator (provided that the time constant of the circuit "capacitor-- resistance of the open key 5 is much longer than the pulse width of the compensation voltage).

При измерении напр жений полол ительной пол рности на выходе цифро-аналогового преобразовател (точка а фиг. 1) получаютс отрицательные импзльсы, показанные на фиг. 2, эпюра г. В течение времени между тактовыми импульсами конденсатор зар жаетс через выходное сопротивление ЦАП и замкнутый ключBy measuring the voltage of the polarity of the polarity at the output of the digital-to-analog converter (point a in Fig. 1), the negative pulses are shown, shown in FIG. 2, plot, g. During the time between clock pulses, the capacitor is charged through the output resistance of the DAC and the closed key

5 до напр жени , соответствующего числу N, подапному на управл ющий вход цифро-аналогового преобразовател . В течение длительности тактового импульса напр жение на выходе ЦАП отсутствует (что соответствует5 to a voltage corresponding to the number N, podapnym on the control input of the digital-analog converter. For the duration of the clock pulse, there is no voltage at the output of the DAC (which corresponds to

Л 0). Легко заметить, что если конденсатор сохран ет зар д в течение длительности тактового импульса, то на входе устройства сравнени (точка в фиг. 1) получаютс импульсы компепсационного напр жени положительнойL 0). It is easy to see that if the capacitor retains its charge for the duration of the clock pulse, then at the input of the comparator device (point in Fig. 1), the compaction voltage positive voltage pulses are obtained.

пол рности (эпюра д фиг. 2).polarity (plot d fig. 2).

Предмет изобретени Subject invention

Цифровой вольтметр дл измерени разнопол рных напр жений, содержащий устройство сравнени , источник образцового напр жени , выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразовател , блок управлени , выход которого подключен к управл ющему входу цифро-аналогового преобразовател и через дещифратор к индикатору отсчета, а выход устройства сравнени соединен со входом блока управлени , отличающийс тем, что, с целью увеличени точности измерени и упрощени устройства, в нем между выходом цифро-аналогового преобразовател и вторым входом устройства сравнени включен аналоговый элемент пам ти, например конденсатор, а между этим же входо.м устройства сравнени и нулевой щиной введен ключ, причем дополнительный выход блока управлени соединен с управл ющим входом ключа и входом синхронизации цифро-аналогового преобразовател .A digital voltmeter for measuring bipolar voltages, containing a comparison device, a source of reference voltage, the output of which is connected to the input of a digital-analog converter, a control unit, the output of which is connected to the control input of a digital-analog converter and, through a decoder, to a reference indicator, and the output of the comparison device is connected to the input of the control unit, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy and simplify the device, therein between the output of the digital-to-analog converter An analog memory element, such as a capacitor, is connected to the second input of the comparator, and a key is inserted between the same input of the comparator and zero, the auxiliary output of the control unit is connected to the control input of the key and the synchronization input of the digital-analog converter.

и.and.

тиti

пиpi

LJLj

-и,-and,