(54) МИЛЖВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Изобретение относитс к икформациоино-измерительнсй технике, в част ности к вольтметрам переменного тока и может быть использовано дл точного измерени напр жени переменног тока. Известны милливольтметры переменного тока р . Недостатком таких милливольтметро переменного тока вл етс значительна мультипликативна погрешность и погрешность от нелинейности, котора имеет также мультипликативный характер. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс мил ливольтметр переменного тока ВЗ-25, содержапщй включённые последовательно детектор сигнала, усилитель посто нного тока, поэторитель, модул тор , выходной детект и индикаторный прибор, а также делитель обратной св зи и детектор обратной св зи, включенные .последовательно между модул тором и усилителем посто нного тока, причем детектор сигнала подключен ко входу милливольтметра 2. Однако милливольтметр имеет значительную погрешность, обусловленную техническими возможност ми достижени высокой степени идентичности детекторов при их изготовлении, а также зкономической целесообразностью подбора пар детекторов при настройке милливольтметра в процессе производства или ремонта. Цель изобретени - повышение точности измерени , упрощение настройки и повышение ремо нтоспособности. Поставленна цель достигаетс тем, что в милливольтметр переменного тока, содержащий детектор сигнала и усилитель посто нного тока, включенмле последовательно , повторитель, индикатор и модул тор, подключенные к выходу повторител , и делитель, подключенный к выходу модул тора, дополнительно .введены трехпозиционн 1й переключатель. 3 подвижный контакт которого подключен ко входу детектора, один из неподвиж ных контактов подключен к входной клемме милливольтметра, а второй неподвижный контакт подключен к выходу делител напр жени , второй трехпозиционный переключатель, один из неподвижных контактов которого подключен к выходу усилител посто нного тока, последовательно включенные инт ратор и фиксатор уровн сигнала, выход которого подключен к повторителю и инвертор, вход которого подключен к выходу усилител посто нного тока, а выход - ко второму неподвижному ко такту второго трехпозйционного переключател , причем подвижный контакт второго трехпозйционного переключател подключен ко входу интегратора, повторител .. На чертеже представлена структурна схема милливольтметра переменного тока. Предлагаемый милливольтметр содерймт детектор 1 сигнала и усилитель 2 посто нного тока, включенные последовательно . Выход повторител 3 подключен ко входу индикатора 4 и модул тора 5, выход которого подключен кс входу делител напр жени 6. Трехпозиционный переключатель подключен ко входу милливольтметра, ко входу детектора I сигнала и к выходу делител напр жени 6. Трехпозй1щонный переключатель. 8 подключен к выходу усилител 2 посто нного тока и ко входу интегратора 9, выход которого через фиксатор 10 уровн подключен ко входу повторител 3. Инвертор П подключен ко входу трехпозйционного переключател 8. Работа милливольтметра переменного тока осуществл етс циклично, при этом каждый цикл состоит из трех тактов . В первом такте трехпозиционные переключатели 7 и 8 наход тс в положении , изображенном на чертеже. Входное напр жение через детектор .1, преобразованное в посто нное, поступает на вход интегратора 9 в течение времени Т. В результате напр жение на выходе интегратора изменитс на величину - ,,)dtxK,KaUg,,T, (i) о. где К - коэффициент передачи интегратора . 6 К К1К2, где К1 и К2 - коэффициенты передачи блоков I и 2. Во втором такте трехпоз1|цион1 ые переключатели 7 и 8 наход тс в противоположном состо нии. На вход интегратора 9 в течение времени Т поступает посто нное выходное напр жение повторител 3 через модул тор 5, делитель напр жени 6, трехпози щонный переключатель 7, детектор 1 сигдала , усилитель посто нного тока 2, инвертор li и трехпозшщонный переключатель 8. Напр жение на выходе интегратора за врем Т в этом такте изменитс на величину , С2) где 1Ь К5 Кб; К5 и Кб - коэффициенты передачи блоков 5 и 6. В третьем такте трехпозиционные переключатели 7 и В наход тс в нейтральном положении, при этом производитс выборка и запоминание фиксатором 10 уровн выходного напр жени интегратора 9, которое в последующем цикле используетс дл подучи через повторитель на индикатор 4 и модул тор Если перед началом преобразовани напр жение на повторител равно UQ, то после первого цикла оно станет равным UrUftxf «eSSv WiJoP KsK K,, V , Щ где К - коэффициенты передачи соответственно фиксатора 12 уровн и повторител 3, причем Q 1-TgiKgK, После второго цикла () после vn -го цикла ., 5) что составл ет сумму геометрической Прогрессии, если выполн етс условие , и при убывакщем по абсолютной величине при этом же условии члене UQ (Q) Сумма представленна выражением (5), при ,т.е. в установившемс режиме, имеет значение, определ емое выражением -V(ь) 1 - QКак следует из выражений (5) .и (6 в предпагаемом милливольтметре осуществл етс аддитивна ит«рацномна коррекци погрешности преобразовани , благодар чему возможно достижение высокой точности. Выражение (6) вл етс уравнением преобразовани предлагаемого милливольтметра, из которого следует, что выходное посто нное напр жение, поступан цее на иадикатор 4, пр мо пропорционально входному, В уравнение преобразовани вход т коэффициенты передачи модул тора 5 и делител напр жени 6, при этом их погрешности малы, поскольку эти блоки работают на большом сигнале,
Коэффициенты передачи повторител 3, интегратора 9 и фиксатора 10 уровн в установившемс режиме не вход т в уравнение преобразовани (6) вследствие чего требовани , предъ вл емые к ним, вл ютс достаточно низкими То же можно сказать относительно мультипликативной погрешности и.погрешности от нелинейности детектора сигнала 1 и усилител посто нного тока 2, так как врем интегрировани Т в первом и втором циклах одинаково, вследствие чего детектор 1 и усилитель посто нного тока 2
работают в одной точке (т.е. их коэффициенты передачи в обоих циклах, неизменны), В результате в предлагаемом милливольтметре детектор сигнала обладает достаточной собственной нелинейностью. При этом дл достижени высокой точности милливольтметра нет необходимости в подборе пары дететоров с идентичными характеристиками.
Кроме того, введение в устройство трехпозиционных переключателей, интегратора , фиксатора уровн , инвертора и соответствукнцих св зей выгодно отличает предлаг.аемый милливольтметр переменного тока от известного, поскольку нет необходимости в подборе пар детекторов с высокой степенью идентичности нелинейных характеристик при настройке милливольтметра в процессе производства или ремонта. Кроме того, зиачительно упрощаетс гфоцесс настройки милливольтметра и повь ааетс его ремонтопригодность.