SU743188A1

SU743188A1 - Digital measuring device

Info

Publication number: SU743188A1
Application number: SU782589969A
Authority: SU
Inventors: Тофик Мамедович Алиев; Халил Аббас Исмайлов; Джангир Исрафил Дамиров; Самид Гадир Салигов
Original assignee: Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Азизбекова
Priority date: 1978-03-16
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относитс к измерительной и вычислительной технике и .предназначено дл точного измерени ока, напр жени и сопротивлени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс бор, представл ющий собой цифровой вольтметр и построенный на основе аддитивного итерационного метода автоматической коррекции погрешнос тей 1. Недостатком данного прибора вл етс то, что точность измерени oпpeдeJl eтc , помимо точности цифр аналогового преобразовател , точностью преобразователей тока и сопр тивлени в напр жение, при этом их погрешности не корректируютс . . Целью изобретени вл етс расши рение функциональных возможностей и повЕлшение точности измерени напр жени тока и сопротивлени . Поставленна цель достигаетс те что в известный цифровой измеритель ный прибор, содержащий масштабный усилитель, преобразователь напр жени в частоту, ключи пр мого и обратного счета, реверсивный счетчик дешифратор, цифровой регистратор. матрицу перезаписи, первый входной переключатель,цифроаналоговый преобразователь напр жени , блок управлени , причем вход цифроаналогового преобразовател соединен с выходом матрицы перезаписи, а выход - с первым входом первого входного переключател , выход преобразовател напр жени в частоту соединен со входами ключей пр мого и обратного счета, выходы которых соединены соответственно с входами пр мого и обратного реверсивного счетчика, соединенного со входами матрицы перезаписи и дешифратора , выход которого соединен со входом цифрового регистратора, и управл ющий вход - со вторым выходом блока управлени , первый, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами матрицы перезаписи и к.пючей пр мого и обратного счета,, введены два входных переключател , один ключ, два прецизионных резистора и переключатель рода работ, первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой входы которого соединены соответственно с выходом масштабного усилител и одним контактом первого резнетора , сйыходом третьего входного переключател , со вторым входным зажимом прибора, со вторым входом третьего входного переключател , первым входным зажимом прибора и вторым .входом второго входного переключател , первый вход которого подключен к второму контакту первого резистора , с выходом цифроаналогового преобразовател напр жени и первым входом первого и третьего входных переключателей, с выходом источника опорного напр жени цифроаналогового преобразовател напр жени , а первый второй и третий выходы переключател рода работ соединены соответственно .со входом преобразовател напр жени в частоту; с первым входом переключател рода работ; с выходом второго входного переключател , входом масштабного усилител и выходом ключа; с первым контактом второго резистора , соединенного вторым контактом со вторым входом первого входного переключател , выход которого соединен СО входом ключа, а управл ющий вход ключа - с шестым выходом блока управлени , седьмой, п тый и восьмой выходы которого соединены соответственно с управл юшими входами первого, второго и третьего входных переключателей.The invention relates to a measuring and computing technique and is intended to accurately measure eye, voltage and resistance. The closest in technical essence to the proposed is boron, which is a digital voltmeter and built on the basis of the additive iterative method of automatic error correction 1. The disadvantage of this device is that the measurement accuracy of JEL eTC, in addition to the digit accuracy of the analog converter, is the accuracy of the converters current and resistance to voltage, while their errors are not corrected. . The aim of the invention is to enhance the functionality and improve the accuracy of current and resistance voltage measurements. The goal is achieved by those in a well-known digital measuring device containing a large-scale amplifier, a voltage-to-frequency converter, direct and reverse counting keys, a reversible counter, a decoder, and a digital recorder. rewrite matrix, first input switch, digital-to-analog voltage converter, control unit, the digital-to-analog converter input is connected to the output of the rewriting matrix, and the output is connected to the first input of the first input switch, the output of the voltage-to-frequency converter is connected to the direct and reverse counting keys The outputs of which are connected respectively to the inputs of the direct and reverse reversible counter connected to the inputs of the rewriting matrix and the decoder, the output of which is connected to the input the digital recorder, and the control input - with the second output of the control unit, the first, third and fourth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the rewriting matrix and the forward and reverse account switches, two input switches, one key, two precision the resistor and switch of the type of work, the first, second, third, fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the output of the large-scale amplifier and one contact of the first chopper, with the third output of the third switch, from the second device input terminal, with the second input of the third input switch, the first input terminal of the device and the second input of the second input switch, the first input of which is connected to the second contact of the first resistor, with the output of a digital-to-analog voltage converter and the first input of the first and third input switches, with the output of the reference voltage source of the digital-to-analog voltage converter, and the first second and third outputs of the type of switch are connected respectively to the input of the converter apr of frequency; with the first input switch works; with the output of the second input switch, the input of the large-scale amplifier and the output of the key; with the first contact of the second resistor connected with the second contact with the second input of the first input switch, the output of which is connected with the key input, and the control input of the key - with the sixth output of the control unit, the seventh, fifth and eighth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the first , second and third input switches.

На чертеже представлена блок-схем цифрового измерительного прибора, Он содержит цифроаналоговый преобразователь 1 напр жени (ЦАП), состощий из источника 2 опорного напр жени и преобразовател 3 кода в проводимость, прецизионный резистор 4R, входные переключатели 5,6 и 7, ключ 8, прецизионный резистор 9R, операционный усилитель 10, переключатель 15 рода работ, содержащий переключатели 11, 12, 13 и ключ 14, блок 16 управлени , .преобразователь 17 напр жени в частоту (ПНЧ), ключи пр мого 18 и обратного 19 счета, цифровой регистратор 20, дешифратор 21, реверсивный счетчик 22, матрицу 23 перезаписи, входные зажимы 24,The drawing shows a block diagram of a digital measuring device. It contains a digital-analog voltage converter 1 (DAC) consisting of a source 2 of the reference voltage and a converter 3 of the code into conductivity, precision resistor 4R, input switches 5,6 and 7, key 8 precision resistor 9R, operational amplifier 10, type of operation switch 15, containing switches 11, 12, 13 and key 14, control unit 16, voltage-to-frequency converter 17, direct-to-reverse 18 and 19 counting keys, digital recorder 20, descrambler 21, reversi ny counter 22, overwriting the matrix 23, input terminals 24,

При измерении напр жени по сигналу от блока 16 управлени ключ 8 отключен и входной переключатель 7 находитс в нижнем положении, Переключа-велем 15 рода работ переключатели 11 и 12 став тс в нижнее положение . Измер емое напр жение подключаетс ко входу 24 прибора, и ПНЧ 17 преобразуетс в число импульсов. В момент начала измерени блок 16 упралени открывает ключ 18 пр мого счета и импульсы складываютс в реверсивном счетчике 22, Полученный код запоминаетс в реверсивном счетчике 22 и переписываетс в матрицу 23 перезаписи, выходные сигналы которой управл ют ключами ЦАП 1. Полученное на выходе ЦАП напр жение через входной переключатель 7, установленныйWhen measuring the voltage from the signal from the control unit 16, the key 8 is turned off and the input switch 7 is in the lower position, the switch 15 of the type of operation switches 11 and 12 are turned to the lower position. The measured voltage is connected to the input 24 of the device, and the LF 17 is converted into a number of pulses. At the time of the measurement, the control unit 16 opens the direct counting key 18 and the pulses are folded in the reversing counter 22. via input switch 7 installed

ешоком 16 управлени в верхнее положение , подводитс на вход ПНЧ 17 и преобразуетс в число импульсов, которые, через открытый блоком 16 ут1равлени обратный ключ 19 вычитаютс с на реверсивном счетчике 22.By the control dial 16, to the upper position, it is fed to the input of the FNC 17 and is converted into the number of pulses that, through the open key 19 opened by the dispenser 16, are subtracted from the reversing counter 22.

К полученной разности прибавл етс результат повторного измерени входного напр жени Таким образом получаетс скорректированный результат измерени .The result of re-measuring the input voltage is added to the resulting difference. In this way, a corrected measurement result is obtained.

Далее этот результат преобразуетс в напр жение при помощи ЦАП 1 и производитс цифровое измерение полученного напр жени в режиме вычитани реверсивного счетчика 22.Further, this result is converted to voltage by means of a DAC 1 and a digital measurement of the voltage obtained is performed in the subtraction mode of the reversible counter 22.

5 Полученный код вычитаетс из первого скорректированного результата и к полученной разности прибавл етс результат повторного цифрового измерени и . Образуетс второй скорректированный результат измерени .Далее процесс измерени может быть аналогично продолжен.5 The resulting code is subtracted from the first corrected result and the result of the repeated digital measurement and is added to the resulting difference. A second, corrected measurement result is formed. Further, the measurement process can be similarly continued.

Точность измерени входной величины в этом случае определ етс в основном точностью ;цифроаналогового, преобразоватеп напр жени .The accuracy of the measurement of the input quantity in this case is determined mainly by the accuracy of the digital-analogue, voltage transformer.

Измерение сопротивлени произвоQ дитс с помощью масштабного усилител 10,где измер емое сопротивление R включено в цепь обратной св зи усилител . The measurement of the resistance is made using a scale amplifier 10, where the measured resistance R is connected to the feedback circuit of the amplifier.

По сигналу блока 16 управлени входные переключатели 5 и 6 -став тс в нижнее положение и замыкаетс ключ 8, Переключателем 15 рода работ переключатели 11 и 12 став тс в верхнее положение, ключ 14 отключаетс и переключатель 13 ставитс On a signal from the control unit 16, the input switches 5 and 6 are set to the lower position and the key 8 is closed, the work switch 15 switches the switches 11 and 12 to the upper position, the key 14 is turned off and the switch 13 is set

в нижнее положение (Rx подключаетс к входному зажиму 24 прибора), В этом случае выходное напр жение усилител 10 определ етс выражениемto the lower position (Rx is connected to the input terminal 24 of the device). In this case, the output voltage of the amplifier 10 is determined by the expression

RX Rx

Uo, КгUo, Kg

где UQ - выходна величина источника 2 опорного напр жени ЦАП 1,where UQ is the output value of the source 2 of the reference voltage of the DAC 1,

Q Напр жение подаетс на вход ПНЧ 17 и .производитс его цифровое измерение в режиме сложени реверсивного счетчика 22, Полученный код запоминаетс в счетчике и перезаписываетс в матрицу 23 перезаписи.Q The voltage is applied to the input of the FNC 17 and. Its digital measurement is performed in the addition mode of the reversible counter 22. The resulting code is stored in the counter and overwritten in the rewriting matrix 23.

Выходные сигналы матрицы 23 перезаписи управл ют ключами преобразовател 3 кода в проводимость, набира на выходе соответствующую величину проводимости. По сигналу от блокаThe output signals of the rewriting matrix 23 control the keys of the converter-3 code to conductance, dialing the corresponding amount of conductance at the output. By signal from the unit

0 16 управлени переключатели 5 и 6 став тс в верхнее положение и в результате в цепь обратной св зи усилител 10 подключаетс резистор Rj 9, а на вход усилител Ю подключаетс 0 16 control switches 5 and 6 are put in the upper position and as a result, a resistor Rj 9 is connected to the feedback circuit of the amplifier 10, and the input of the amplifier U is connected

Claims

5 is the output value Ry of the converter 3 codes to conductance; In this case, the output voltage of the amplifier is n ° - - rm o. Rc is. The voltage obtained with the help of the LF 17 is converted into a number of pulses, which is measured in the counting mode of the reversible counter 22. To the difference obtained is added the result of the re-measurement of Uf, B (as in the first measurement cycle. Thus a first corrected measurement result is obtained, proportional to RX. The first corrected result obtained is converted into conductivity, and a feedback loop is switched on the resistance R a digital measurement is made of the output voltage of the amplifier 10 and the resulting value is subtracted from the previously stored first corrected result. A re-measurement proportional to K is added to the difference obtained, and a second corrected measurement result is obtained. Next, the iteration process proceeds similarly. The resistance measurement accuracy is determined by the code-to-conductance converter and RJ resistors and Rg. When measuring current by a signal from control unit 16, switch b is set to the upper position and key 8 is in the open state e. The switch of the type of work, the keys 11 and 13 are placed in the upper position, the key 14 is turned on, the switch 12 StVits is in the lower position. The measured current TX is supplied to the input terminal of the device 24. The measured current passes through the resistor-9 and the output voltage of the amplifier is iix - I This voltage is by; PNC 17 is converted to the number of pulses that arrive at the reversible counter 22 in the addition mode. The resulting code through the rewriting matrix 23 controls the keys of the converter 3 of the code into conductivity. The signal from the control unit 16 switches the switch 5 to the lower position and closes the key 8. The resulting code is converted by a DAC 1 and a resistor RI to a current which is fed to the input of the current converter in the voltage (amplifier 10 and resistor Rg 9). The output voltage of amplifier 10 is measured in the subtraction mode of the reversible counter 22. Next, the result of the repeated digital measurement of ly is added to the obtained difference and the first corrected measurement result of 1x is obtained. This result is then converted to a current and its digital measurement is performed in the subtraction mode of the reversible counter. The resulting difference is added to the measurement result of X. Then, if necessary, the iteration process can be repeated. The accuracy of the current measurement is determined by the accuracy of the DAC, as well as the resistors R and Rg. The use of such a measuring instrument structure makes it possible to accurately measure voltage, current and resistance. The invention includes a digital measuring device containing a scale amplifier, a voltage to frequency converter, direct and reverse counting keys, a reversible counter, a decoder, a digital recorder, a rewriter matrix, a first input switch, a digital-to-analog voltage converter, a control unit, and an input of a digital-analog converter connected to the output of the rewriting matrix, and the output - With; the first input of the first input switch, the output of the voltage to frequency converter is connected to the inputs of the direct and reverse counting keys, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the forward and reverse reversible counter connected to the inputs of the rewriting matrix and the decoder whose output is connected to the input the digital recorder, and the control input — with the second output of the control unit — the first, third, and fourth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the rewriting matrix and the direct key , and counting, characterized in that, in order to increase functionality, it is equipped with two input switches, one key, two precision resistors and a switch of type of work, the first, second, third, fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively with the output of the scale amplifier and one contact of the first resistor, with the output of the third input switch; with the second input terminal of the device with the second input of the third input switch, the first input terminal of the device and the second input of the second input switch, the first input of which is connected to the second terminal of the first resistor; with the output of a digital-to-analog voltage converter and. the first inputs of the first and third input switches, with the output of the reference voltage source of the digital-to-analog voltage converter, and the first, second and third outputs of the switch of the type of work are connected respectively to the input of the voltage-frequency converter, with the first input of the switch of the type of work, with the output of the second input a switch, a scale amplifier, and a key output; with the first contact of the second resistor connected by the second contact with the second input of the first

input switch, the output of which is connected to the key input, and the control input of the key - with the sixth output. the control unit, the seventh, fifth and eighth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the first, second and third input switches.

Sources of information taken into account in examination I, Aliev TM, Seidel, L.R. Automatic correction of digital measurement errors. M., Energie, 1975, p. 66 (prototype).