Claims (2)
Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Известен цифровой вольтметр, выполненный с использованием кодо-импул сцого принципа измерени и содержащий в частности, функционально св занные делитель напр жени , дифференциальный нуль-орган, цифроаналоговый преобразователь , отсчетный блок, а также координирующий работу отдельных узлов блок управлени 1. Недостаток известного устройства св зан с невозможностью получени высокой чувствительности при достаточно высоком быстродействии, поскольку диф ференциальный нуль-орган при малых уровн х сигналов дл каждого шага поразр дного уравновешивани имеет значительное врем установлени . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению вл етс цифровой вольтметр, содержащий усилитель посто нного тока с цепью обратной св зи, составленной из резис тивного делител напр жени , установленного на выходе усилител , и образцового источника посто нного напр жени , включенного между входной кле.ммой усилител и средним выводом делител напр жени , аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с выходом усилител 2, Недостаток указанного устройства заключаетс в невысокой точности, обусловленной погрешностью используемого делител напр жени . В положении КАЛИБРОВКА при достаточно большом коэффициенте усилени посто нного тока и отсутствии смещени его нул , показание прибора А определ етс соотношением А EN- к к,,,, где Е.. - ЭДС калибрующей меры (образцового источника посто нного напр жени ); К - коэффициент переда и усилител посто нного тока; Kj.- коэффициент передачи АЦП, 3 При калибровке коэффициент передачи АЦП Kj регулируетс до достижени равенства показани А прибора численному значению ЭДС Ej, т. е. после калибровки А Ej и соответственно К,. К,, 1 Если причинной ухода калибровки ви лось изменение коэффициента передачи К усилител , что при калибровке, про изводимой путем изменени коэффициента передачи К АЦП, в последней бу дет внесена погрешность, компенсирующа погрешность К.. Калибровка АЦП с погрешностью приводит к снижени р точности прибора на тех пределах, на которых он не калибруетс . Цель изобретени - повышение точности подобного измерител7зного устрой . ства. Поставленна цель достигаетс тем что в цифровой вольтметр, содержащий усилитель посто нного тока с цепью обратной св зи, составленной из резистивного делител напр жени , установленного на выходе усилител посто нного тока, и образцового источника посто нного напр жени , включенного между входной клеммой усилител посто нного тока и средним выводом резистивного делител напр жени , аналого-цифровой преобразователь, соединенный с выходом усилител посто нного тока, введен п-полюсный п-позиционный переключатель, а резистивный Делитель напр жени выполнен на п рав нономинальных резисторах с с и п-с резисторами в плечах, причем свободные выводы резисторов св заны с подви ными элементами контактов переключате л , с неподвижных элементов контактов которого соединены со входной клеммой АЦП, а п-с неподвижных элементов контактов - с общей клеммой входа и выхо да усилител посто нного тока. На чертеже представлена функциональна схема цифрового вольтметра. Вольтметр содержит образцовый источник 1 посто нного напр жени , вход ную клемму 2 усилител посто нного. тока, вывод 3 делител напр жени , усилитель 4 посто нного тока, делител 5 напр жени , АЦП 6, общую клемму 7 входа и выхода усилител , посто нного тока, выходную клемму 8 усилител посто нного тока. Работа устройства состоит в следующем . При коэффициенте передачи усилител посто нного тока К, делитель 5 напр жени составл етс из п равнономинальных резисторов, коммутируемых так, что при каждой коммутации в одном плече делител оказываетс включенными с, а в другом п-с резисторов. Коммутаци делител 5 напр жени производитс п раз, причем при каждом переключении происходит замена одного резистора в каждом плече делител . При подключенном ко входу образцовом источнике посто нного напр жени с ЭДС Ef в каждом из п состо ний делител 5 напр жени снимаетс показание вольтметрам находитс среднеарифметичес кое значение его показаний Ар-Далее определ етс абсолютна погрешность АЦП 6 д fj одном из состо ний делител 5 напр жени коэффициент передачи Kg АЦП 6 регулируетс таким образом, чтобы показание вольтметра изме1-1илось на величину найденной его погрешности и в сторону ее исключени . Благодар использованию п равнономинальных резисторов и переключател , добиваютс увеличени точности регулировки коэффициента передачи АЦП 6, причем точность регулировки АЦП 6 оказываетс во много раз выш.е точности усилител 4 посто нного тока. В результате ошибка устройства на неколебруемых пределах измерени будет определ тьс только ошибкой коэффициента передачи усилител 4. В известных же устройствах к ошибке коэффициента передачи усилител 4 добавл етс ошибка АЦП 6, значительна по величине. При необходимости на калибруемых пределах измерени точна регулировка суммарного коэффициента передачи К/ усилител достигаетс регулировкой одного из плеч делител 5 напр жени до совпадени показаний вольтметра,с действительным значением ЭДС образцового источника I посто нного напр жени . Формула изобретени Цифровой вольтметр, содержащий усилитель посто нного тока с цепью обратной св зи, составленной из резистивного делител напр жени , установленного на выходе усилител посто нного тока, и образцового источника посто нного напр жени , включенного между входной клеммой усилител посто нного тока и средним выводом резистивного делител напр жени , аналого-цифровой преобразователь, соединенный с выходом усилител посто нного тока отличающийс тем, что, с целью повышени точности, в него введен п-полюсный п-позиционный переключатель, а резистивньй делитель напр жени выполнен на п равнономинальных резисторах с с и п-с резисторами в плечах, причем свободные выводы резисторов св заны с подвижными элементами контактов переключател с неподвижных элементов контактов которого .соединены со входной клеммой аналого-цифрового преобразовател , а п-с неподвижных элементов контактов с общей клеммой входа и выхода усилител посто нного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Швецкий В. И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом, К., 1970, с. 20. This invention relates to electrical measuring technology. A digital voltmeter is known, which is made using a kodo-impulse measurement principle and contains, in particular, a functionally connected voltage divider, a differential zero-organ, a digital-to-analog converter, a reading unit, as well as coordinating the work of individual components of the control unit 1. A disadvantage of the known device It is impossible to obtain high sensitivity at a sufficiently high speed, since the differential null-organ with small signal levels for each step is equal to Equilibration has a considerable settling time. The closest technical solution to the present invention is a digital voltmeter containing a DC amplifier with a feedback circuit composed of a resistive voltage divider installed at the output of the amplifier and an exemplary source of DC voltage connected between the input terminal. the amplifier and the average output of the voltage divider, an analog-to-digital converter (ADC) connected to the output of the amplifier 2, the disadvantage of this device lies in the low accuracy due to used error Aa voltage divider. In the CALIBRATION position with a sufficiently high gain of direct current and no displacement of its zero, instrument reading A is determined by the ratio A EN- to к ,,,, where E. .. is the EMF of the gage measure (reference voltage source); K - coefficient of transmission and amplifier of direct current; Kj.- ADC transfer coefficient, 3 When calibrating, the transfer coefficient of the ADC Kj is adjusted until the instrument A is equal to the numerical value of the EMF Ej, i.e. after calibration A Ej and respectively K ,. K ,, 1 If the causal calibration drift caused a change in the gain coefficient K of the amplifier, which during calibration performed by changing the gain coefficient K of the ADC, the latter will introduce an error compensating for the error K. Calibrating the ADC with an error leads to a decrease in p accuracy instrument within the limits for which it is not calibrated. The purpose of the invention is to improve the accuracy of such a measuring device. properties. The goal is achieved by the fact that a digital voltmeter containing a DC amplifier with a feedback circuit made up of a resistive voltage divider installed at the output of the DC amplifier and an exemplary DC voltage source connected between the input terminal of the DC amplifier current and the average output of a resistive voltage divider, an analog-to-digital converter connected to the output of the DC amplifier The voltage divider is made on p equal nominal resistors with c and p c resistors in the shoulders, and the free terminals of the resistors are connected to the movable contact elements of the switch, the fixed contact elements of which are connected to the input terminal of the ADC, and the c fixed elements contacts - with a common input terminal and output and DC amplifier. The drawing shows a functional diagram of a digital voltmeter. The voltmeter contains an exemplary constant voltage source 1, the input terminal 2 of a constant amplifier. current, output 3 voltage divider, amplifier 4 direct current, voltage divider 5, ADC 6, common terminal 7 of the amplifier input and output, direct current, output terminal 8 of the direct current amplifier. The operation of the device is as follows. With the transfer ratio of the DC amplifier K, the voltage divider 5 is composed of n equipolar resistors switched so that each switch in one arm of the divider is turned on with and in the other nc resistors. The voltage divider 5 is switched n times, with each switch replacing one resistor in each divider arm. When an exemplary DC voltage source Ef is connected to the input, in each of the n states of the divider 5, the voltage is read. The voltmeters find the arithmetic average value of its readings Ap- Next, the absolute error of the ADC 6 d fj is determined from one of the divider states 5 The transmission coefficient Kg of the ADC 6 is adjusted so that the reading of the voltmeter changes by the value of its error found and towards its exclusion. By using n uniform resistors and a switch, the accuracy of adjusting the transfer coefficient of the A / D converter 6 is increased, and the accuracy of the adjustment of the A / D converter 6 is many times higher than that of the DC amplifier 4. As a result, the error of the device in the non-oscillable measuring range will be determined only by the error of the transmission coefficient of amplifier 4. In the known devices, the error of the transmission coefficient of amplifier 4 adds the error of the A / D converter 6, which is significant. If necessary, on calibrated measuring limits, precise adjustment of the total transmission coefficient K / amplifier is achieved by adjusting one of the voltage divider 5 arms to match the voltmeter readings with the actual EMF value of the reference constant voltage source I. DETAILED DESCRIPTION A digital voltmeter comprising a DC amplifier with a feedback circuit composed of a resistive voltage divider, installed at the output of a DC amplifier, and an exemplary source of DC voltage connected between the input terminal of the DC amplifier and the middle output resistive voltage divider, analog-to-digital converter connected to the output of a DC amplifier characterized in that, in order to increase accuracy, an n-pole n-position is introduced into it An on / off switch and a resistive voltage divider are made on n equipolar resistors with c and p c with resistors in the arms, the free terminals of the resistors being connected to the moving elements of the switch contacts from the fixed contact elements of which are connected to the input terminal of the analog-digital converter, and p-from fixed contact elements with a common terminal input and output of the amplifier DC. Sources of information taken into account during the examination 1. Shvetsky V. I. Electronic measuring devices with digital readout, K., 1970, p. 20.
2. Гренбойз, Пикерелл. Дискретна обратна св зь в технике аналого-цифрового преобразовани . - Электроника , 1977, № 21, с. 50, рис. 1,а.2. Grenboys, Pickerell. Discrete feedback in the technique of analog-to-digital conversion. - Electronics, 1977, No. 21, p. 50, fig. 1, a.