SU741457A1 - Цифровой вольтметр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике, в частности к цифровым вольтметрам,

Известен цифровой вольтметр, содержащий цифровой преобразователь 1. 5

Однако известное устройство не отличаетс  высоким быстродействием,

Известен цифровой вольтметр, со- держащий цифровой преобразователь, соединенный первым входом через переключатель с источником измер емого напр жени ми выходом цифроанало-говоро преобразовател , вычислитель- 15 ное устройство, соединенное с выходом цифрового преобразовател  и с первым выходом блока пам ти, вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, второй выход 20 блока пам ти соединен через первый ключ с блоками регистрации и индикации, а третий выход - через второй ключ со входом цифроаналогового преобразовател , и блок управлени , соединен- 25 ный первыми п тью входами с управл ющими входами первого и второго ключей, вычислительного устройства , цифрового преобр азовател  и переключател  соответственно 2. 30

Однако применение во времени па:раметров измерительной схемы этого известного устройстзза ьюжет привести к существенном увеличению количества циклов измерени , необходимых дл  достижени  заданной точ ,ности измерени , т. е. к снижению быстродействи .

Цель изобретени  - увеличение

быстродействи .

Claims (2)

1. Дл  этого в цифровой вольтметр, содержавший цифровой -преобразователЬг соединенный первым входом через переключатель с источником измер емого напр жени , .и с выходом цифроаналогового преобразов.ател , вычислительное устройство, соединенное с выходом цифрового преобразо .вател  и с первым выходом блока пам ти , вход которого- соединен с выходом вычислительного устройства, второй выход блока пам ти соединен через первый ключ с блоками регистрации и индикации, а третий выход через второй ключ со входом цифроаналогового преобразовател  и блок управлени , соединенный первыми п тью выходами с управл ющими входами первого и второго ключей, вычислительного устройства, цифрового преобразовател  и переключател  соответственно, введен блок автоматической коррекции чувствительности цифрового преобразовател , а цифровой преобразователь выполнен с дополнительным входом управлени  чувствительности , причем шестой выход блока управлени  соединен с первым входом блока автоматической коррекции чувствительности цифрового преобразовател , второй вход которого соединен с четвертым выходом блока пам ти, а, выход блока автоматической коррекции чувствительности цифро вого преобразовател  соединен с дополнительным входом управлени  чувствительностью цифрового преобра1зовател .. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит цифровой преобразователь 1, переключатель 2, источник 3 измер емого напр жени , .блок пам ти 4, вычислительное устрой ство 5, первый ключ б, цифроаналого вый преобразователь 7, цифровой инд катор 8 и цифровой регистратор 9, б управлени  10, второй ключ 11 и бло 12 .автоматической коррекции чувстви тельности цифрового преобразовател  В исходном состо нии устройство готово к работе, но измерение не пр изводитс . Первоначально ко входу цифрового преобразовател  1 с помощью переклю чател  2 подключаетс  источник 3 из мер емого напр жени . Производитс  цифровое измерен-ие, а полученный результат, выраженный в определенном коде, подаетс  в бло пам ти 4 вычислительного устройства 5, а затем через второй ключ 11 на вход цифроаналогового преобразовател  7. На выходе последнего получаетс  напр жение, равное по величине результату цифрового преоб разовани  (со всеми погрешност ми) преобразователем 1 измер емого напр жени . Это вспомогательное напр жение подаетс  с помощью переключател  2 к преобразователю 1 и поступает в в числительное устройство 5, где производитс  его вычитание из хран щегос  в блоке пам ти 4 кода, соответствующето результату преобразовани  исходного напр жени . Разност Л 1,;остаетс .в блоке пам ти 4. С помощью переключател  2 вновь под ключаетс  ко входу преобразовател  измер емое напр жение и производитс  его цифровое преобразование, результат которого поступает в вычислительное устройство 5, где прои водитс  его сложение с разностью Л1 Получившийс  первый совокупный результат переписываетс  в блок пам ти 4 и через ключ 11 подаетс  на вх цифроаналогового преобразовател  7, на выходе которого получаетс  соответствующее напр жение. На цифровой индикатор 8 и цифровой регистратор 9 результаты совокупных измерений выдаютс  из блока пам ти 4, Управление работой система производитс  блоком управлени  10 с помощью ключа 6, Относительна  ошибкап совокупного результата измерени  при этом равна: П4-( , ), тг --f-гЛ -4. tiOL . Тг( и где и - истинное значение измер емого напр жени , сС- мультипликативна  составл юща  погрешность (погрешность чувствительности), р - аддитивна  составл юща  (погрешность нул ). Первый совокупный результат измерени  запоминаетс  в блоке пам ти 4, После получени  второго совокупного результата вычислительное устройство 5 определ е.т знак разности между первым и вторым совокупными результатами . Этот знак с-помощью определенного кода запоминаетс  в блоке пам ти 4 до получени  нового его значени . Из блока пам ти 4 знак разности подаетс  на вход блока 12, который в соответствии с этим знаком вырабатывает сигнал управлени , измен ющий скачком на фиксированное значение +АО или -АО чувствительность цифрового преобразовател  1. Поскольку во врем  цикла измерени  с коррекцией чувствительность преобразовател  1 должна быть посто нной, управл ющий сигнал вырабатываетс  блоком 12 по сигналу блока управлени  10 в паузе между циклами измерени  с коррекцией. Из формулы (1) следует, что при dL-О относительна  ошибка Зп будет : равна О при любых значени х р). Разность первого и второго совокупного результатов измерени  равна: D--U c L -U oL cC%-ctp . Корн ми уравнени и о1 р .f) o  вл ютс  значени ; , ГГ ( ni7U,(-70 U,.o4a-t 0 -Hpu-1 oL O nUo -gСледовательно , минимизаци  абсо лютной величины разности (D) изме ем сС при условии... ; -м-йЬ rfleU-j j Q - максимальное значение измер емого напр жени , дает возмо ность минимизировать относительную сшибку и -го совокупного результата или, при заданной точности изме рени , минимизировать количество циклов измерени  с коррекцией. При этом в случае (Ъ 7 О при чувствительность необходимо уменьшить, чувствительность необходимо увеличивать. В случае р)0 при чувствител ность необходимо увеличивать, а пр D О чувствительность необходимо уменьшать. Дл  того, чтобы относительна  с иибка п-го совокупного результата не превышала значени  vnait Дл  любого значени  измер емого напр жени , достаточно, чтобы выполн ло условие: / оС/: / ot/ty,axa Значение 2 определ етс  из ура нени : I .П Ulli aKalPt Kkaxi U.vnivi THViia., где ,- минимальное значение изм мого напр жени . Таким образом, дл  величины (cL имеем условие loLI jioLIwai 1,1ai wa il. Поскольку коррекци  чувствитель ности может быть выполнена с помощ бесконтактных переключателей, необходимое в этом случае дл  проведени  одной коррекции дополнительное врем  можно получить пренебреж мо малым,.по сравнению со временем одного цикла измерени . Формула изобретени  Цифровой вольтметр, содержащий цифровой преобразователь, соединенный первым входом через переключатель с источником измер емого напр жени  и с выходом Цифроаналогового njjeобразовател , вычислительное устройство , соединенное с выходом цифрового преобразовател  и с первым выходом блока пам ти, вход которого соединен с выходом вычислительного устройства, второй выход блока пам ти соединен через первый ключ с блоками регистрации и индикации, а третий выход - через второй ключ со входом цифроаналогоБОГо преобразовател  и блок управлени , соединенный первыMJi п тью выходами с управл ющими входами первого и второго ключей, вычислительного устройства, цифрового преобразовател  и переключател  соответственно, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , введен блок автоматической коррекции чувствительности цифрового преобразовател , а цифровой преобразователь выполнен дополнительным входом управлени  чувствительностью , причем шестой выход блока управлени  соединен с первым входом блока автоматической коррекции , чувствительности цифрового преобразовател , второй вход которого соединен с четвертым выходом блока пам ти , а выход блока автоматической коррекции чувствительности цнфрового преобразовател  соединен с дополнительным входом управлени  чувствительностью цифрового преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Полупроводниковые кодируюЕцие и декодирующие преобразователи напр жени . Под ред. Смолова В.Б. и Смирнова Н.А. Л., Энерги , 1967, с. 198-204, рис. 2-35.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 219290, кл. G 01 R 13/02, 03.0L67 (прототип).