[go: up one dir, main page]

SU1665314A1 - Digital integrating voltmeter - Google Patents

Digital integrating voltmeter Download PDF

Info

Publication number
SU1665314A1
SU1665314A1 SU894706769A SU4706769A SU1665314A1 SU 1665314 A1 SU1665314 A1 SU 1665314A1 SU 894706769 A SU894706769 A SU 894706769A SU 4706769 A SU4706769 A SU 4706769A SU 1665314 A1 SU1665314 A1 SU 1665314A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
signal
unit
modulator
Prior art date
Application number
SU894706769A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Фролов
Юрий Андреевич Смагин
Михаил Павлович Шадрин
Original Assignee
Пензенский Завод-Втуз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский Завод-Втуз filed Critical Пензенский Завод-Втуз
Priority to SU894706769A priority Critical patent/SU1665314A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1665314A1 publication Critical patent/SU1665314A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к цифровой измерительной технике, в частности к вольтметрам, обеспечивающим подавление помехи сети и собственных шумов элементов схемы, предназначенных дл  измерений малых уровней сигналов. С целью повышени  точности измерени  сигналов низкого уровн  в него дополнительно введены масштабирующие блоки 7 и 9, усилитель 8 посто нного тока, интегрирующий преобразователь 5 напр жени  в интервал времени и вычислительный блок 6. Блок 4 управлени  вырабатывает управл ющий сигнал, под воздействием которого на выходе модул тора 1 вырабатываетс  сигнал, эквивалентный входному сигналу с наличием сигнала помехи в нем. Сигнал модул тора 1 поступает в преобразователь 2 и через блок 9-в преобразователь 5, выходные сигналы которых обрабатываютс  в вычислительном блоке 6 по приведенному в описании алгоритму, в результате которого цифровой отсчетный блок 3 индицирует скорректированный результат измерени . 2 ил.The invention relates to a digital measurement technology, in particular to voltmeters, which provide for the suppression of network interference and the intrinsic noise of circuit elements intended for measuring small signal levels. In order to improve the accuracy of measuring low-level signals, additional scaling units 7 and 9, a DC amplifier 8 integrating the voltage converter 5 into the time interval, and a computing unit 6 are introduced into it. The control unit 4 generates a control signal, under the influence of which Modulator 1 produces a signal equivalent to an input signal with an interference signal present in it. The modulator 1 signal enters converter 2 and through block 9 into converter 5, the output signals of which are processed in computing block 6 by the algorithm described in the description, as a result of which digital readout block 3 displays the corrected measurement result. 2 Il.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике, а именно к цифровым вольтметрам, обеспечивающим подаете ine помехи сети и собствв 1ных шумов элемен- тов схемы интегрирующих преобразовате- лей, вход щих в их состав, и может быть использовано при точных измерени х малых сигналов.The invention relates to digital electrical measuring equipment, in particular, to digital voltmeters, which ensure ine net network interference and the intrinsic noise of the elements of the integrating converter circuit included in their composition, and can be used for accurate measurements of small signals.

, Цель изобретени  - повышение точности измерени  сигналов низкого уровн . The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring low level signals.

На фиг.1 представлена функциональна  схема цифрового интегрирующего вольтметра; на фиг,2 - временные диаграммы, (на фиг, 2а - входной сигнал с помехой, на фиг.2б - сигнал на управл ющем входе мо- дул тора, на фиг.2в - выходной сигнал модул тора ).Figure 1 shows the functional diagram of the digital integrating voltmeter; in Fig. 2, time diagrams, (in Fig. 2a, the input signal with interference, in Fig. 2b, the signal at the control input of the modulator, in Fig. 2b, the output signal of the modulator).

Вольтметр содержит модул тор, 1, интегрирующий преобразователь 2 напр жени  в интервал времени, цифровой отсмегный блок 3, блок 4 управлени , первый выход которого соединен с управл ющим входом модул тора 1. второй выход блока 4 управлени  соединен с управл ющими входами интегрирующих преобразо- вателей 2 и 5 напр жени  в интервал времени, а третий выход блока 4 управлени  соединен с управл ющими входами цифрового отсчетного блока 3 и вычисленного блока 6, масштабирующий блок 7, уси- литель 8 посто нного тока, второй масштабирующий блок 9, вход масштабирующего блока 7 соединен с первым сигнальным входом модул тора 1, а выход - с вторым сигнальным входом модул тора 1, выход которого через усилитель 8 посто нного тока соединен с входом интегрирующего преобразовател  2 напр жени  в интервал времени и масштабирующего блока 9,выход которого через интегрирующий преобразователь 5 напр жени  в интервал времени соединен с вторым входом вычислительного блока 6, первый вход которого соединен с выходом интегрирующего преобразовател  2 напр жени  в интервал вре- мени, выход оычислительного блока 6 соединен с входом цифрового отсчетного бл-ока 3, а первый сигнальный вход модул тора 1 с входом 10 вольтметра.The voltmeter contains a modulator, 1, an integrating voltage converter 2 in the time interval, a digital terminal unit 3, a control unit 4, the first output of which is connected to the control input of the modulator 1. The second output of control unit 4 is connected to the control inputs of the integrating transformer voltages 2 and 5 in the time interval, and the third output of the control unit 4 is connected to the control inputs of the digital reading unit 3 and the calculated unit 6, the scaling unit 7, the DC amplifier 8, the second scaling unit 9, The scaling unit 7 is connected to the first signal input of the modulator 1, and the output to the second signal input of the modulator 1, the output of which is connected to the input of the integrating voltage converter 2 in the time interval through the DC amplifier 8 and the output of through the integrating voltage converter 5 in the time interval is connected to the second input of the computing unit 6, the first input of which is connected to the output of the integrating voltage converter 2 in the time interval, the output computing voltage The second block 6 is connected to the input of the digital readout block 3, and the first signal input of the modulator 1 with the input of a 10 voltmeter.

Вольтметр работает следующим обра- зом.сThe voltmeter works as follows.

Процесс измерени  заключаетс  в следующем . В течение времени Т (см.фиг.26 - сигнал на управл ющем входе модул тора 1) входной сигнал, состо щий из полезного сигнала Vx и помехи Un(t), U1x(t) Vx + Un(t), подключен модул тором 1 к входу усилител  8 посто нного тока, коэффициент передачи которого равен К const На входе усилител  8, кроме того, действует сигналThe measurement process is as follows. During time T (see Fig. 26, the signal at the control input of the modulator 1) the input signal consisting of the wanted signal Vx and the interference Un (t), U1x (t) Vx + Un (t), is connected by the modulator 1 to the input of the amplifier 8 DC, the transmission coefficient of which is equal to K const At the input of the amplifier 8, in addition, a signal acts

собственного шума Um(t), спектр которого соответствует спектру фликкер-шума (тфш от 0 до 1-5 кГц).Own noise Um (t), whose spectrum corresponds to the spectrum of flicker noise (tfsh from 0 to 1-5 kHz).

Сигнал с выхода усилител  8 поступает на вход преобразовател  2 напр жени  в интервал времени и на вход масштабирующего блока 9, коэффициент передачи Kg которого  вл етс  частотно-зависимым и определ етс  следующим выражениемThe signal from the output of the amplifier 8 is fed to the input of the voltage converter 2 at a time interval and to the input of the scaling unit 9, the transmission coefficient Kg of which is frequency-dependent and is determined by the following expression

. . fl. При f Тф Ш . . fl. When f TF W

const 1, при const 1, with

11eleven

где F зр-ррт Tpjp .uj - частота модул ции модул тора.where F sp-ppp Tpjp .uj is the modulation frequency of the modulator.

Так как входной i сигнал Ux Vx+Un(t) промодулирован частотой F, а сигнал шума усилител  8 посто нного тока - нет, то на выходе масштабирующего блока 9 получим сигнал, равныйSince the input i signal Ux Vx + Un (t) is modulated by the frequency F, and the noise signal of the dc amplifier 8 is not, then at the output of the scaling unit 9 we get a signal equal to

Kg(f) U1 KK2Vx+KK2Un(t)+KUu,(t). В результате на входах преобразователей 2 и 5 напр жени  в интервал времени в течение времени Т будут присутствовать сигналы , соответственноKg (f) U1 KK2Vx + KK2Un (t) + KUu, (t). As a result, signals will be present at the inputs of voltage converters 2 and 5 in the time interval during time T, respectively

Ш U KVx+KUn(t)+KUuj(t):W U KVx + KUn (t) + KUuj (t):

U2 K2(f)Ui КК2Ух+КК21)пМ+иш(1), где U1 - сигнал на выходе усилител  8.U2 K2 (f) Ui KK2Uh + KK21) pM + ish (1), where U1 is the signal at the output of the amplifier 8.

Благодар  тому, что входной сигнал оказываетс  усиленным усилителем 8 посто нного тока в К раз, то вли нием собственных шумов преобразователей 2 и 5 напр жени  в интервал времени на результат преобразовани  можно пренебречь. Поэтому в конце времени Т на выходах преобразователей 2 и 5 будут сформированы интервалы времени , равныеDue to the fact that the input signal turns out to be an amplified DC amplifier 8 times K, the influence of the intrinsic noise of the voltage converters 2 and 5 in the time interval on the result of the conversion can be neglected. Therefore, at the end of time T at the outputs of converters 2 and 5, time intervals equal to

щТ1 Т Т Ui  shchT1 T T Ui

Т12 I Щ- где V0 - образцовое напр жение.T12 I Sh- where V0 is the reference voltage.

В вычислительном блоке 6 сформируютс  коды N i и N 2 пропорциональные интервалам времени Т1ц и Т 12In computing unit 6, codes N i and N 2 will be formed proportional to time intervals T1c and T 12.

Ni1 N Ui1:Ni1 N Ui1:

, где N - const.where N is const.

Далее в вычислительном блоке 6 вычисл етс  разностьNext, in computing unit 6, the difference is calculated

Ni1 - N12 NUi1-NU12 NKVX (t)+ NKUiu(t}-NKK2Vx - (xJKK2Un(t), - NKUui(t) NK(VX+ Un(t))(1-K2)Ni1 - N12 NUi1-NU12 NKVX (t) + NKUiu (t} -NKK2Vx - (xJKK2Un (t), - NKUui (t) NK (VX + Un (t)) (1-K2)

Разделив полученный код на число (1-Kg) которое,хранитс  в пам ти вычислительнбго блока 6, получим кодDividing the received code by the number (1-Kg) which is stored in the memory of the computational block 6, we get the code

N1 NK(Vx+Un(t)) NKU1K(t) который далее сохранитс  в вычислительном блоке 6N1 NK (Vx + Un (t)) NKU1K (t) which is then stored in the computing unit 6

В течение времени Т сигнал, который поступает на второй вход модул тора 1 с выхода масштабирующего блока 7, инвертируетс  и подаетс  на вход усилител  8 посто нного тока. Учитыва , что коэффициент передачи К масштабирующего блока 7  вл етс  частотно зависимым и равен к npnf fn const 1, притоп где Fn« Рф.ш - частота помехи сети, то очевидно , сигнал, поступающий на вход усилител  8, будет равен U11x(t) -Vx-KiUn(t).During the time T, the signal that arrives at the second input of the modulator 1 from the output of the scaling unit 7 is inverted and fed to the input of the DC amplifier 8. Taking into account that the transmission coefficient K of the scaling unit 7 is frequency-dependent and equal to npnf fn const 1, fade where Fn "Pf.sh is the frequency of network interference, then obviously the signal arriving at the input of amplifier 8 will be equal to U11x (t) -Vx-KiUn (t).

На входы интегрирующих преобразователей 2 и 5 напр жени  в интервал времени будут поступать, соответственно, сигналы Ui (Vx+KiUn(t)+Uiii(t));The inputs of the integrating converters 2 and 5 of the voltage in the time interval will receive, respectively, the signals Ui (Vx + KiUn (t) + Uiii (t));

N112 - -KK2(Vx+KiUn(t)) + KUu,(t).N112 - -KK2 (Vx + KiUn (t)) + KUu, (t).

В конце времени Т на выходах преобразователей 2 и 5 будут сформированы интервалы времениAt the end of time T, time intervals will be formed at the outputs of converters 2 and 5

т,,- .иГ. т 21 7 7 Wt ,, -. иГ. t 21 7 7 W

т1122t1122

т т Ы1 7 Ч If1 а в вычислительном блоке 6 соответствующие этим интервалам кодыt t N1 7 H If1 and in the computing unit 6 corresponding to these intervals codes

N i-NU;1i:N i-NU; 1i:

N112 NU112. Затем будет получена разностьN112 NU112. Then the difference will be obtained

N111-N112 NK(Vx+KiUn(t)-Um(t) - NKK2 (Vx+KiUnWJ+NKUiuW - NK(Vx+KiUn(t))(1-K2), после делени  которой на число (1-Кд) получимN111-N112 NK (Vx + KiUn (t) -Um (t) - NKK2 (Vx + KiUnWJ + NKUiuW - NK (Vx + KiUn (t)) (1-K2), after dividing by the number (1-Cd) will get

N11 - NK(Vx+KiUn(t)) NKU11x(t).N11 - NK (Vx + KiUn (t)) NKU11x (t).

Поскольку частота модул ции F существенно выше частоты помехи fn, то можно считать, что сигнал помехи за врем  периода модул ции 2Т не мен етс . С учетом этого вычт  код ранее полученного кода N1 и разделив результат на число (1-К-у), которое посто нно хранитс  в пам ти вычислительного блока 6, наход т код, пропорциональный помехеSince the modulation frequency F is significantly higher than the interference frequency fn, we can assume that the interference signal does not change during the modulation period 2T. In view of this, subtract the code of the previously received code N1 and dividing the result by a number (1-K), which is permanently stored in the memory of the computing unit 6, find a code proportional to the interference

Nn NKUn(t).Nn NKUn (t).

Вычт  найденный код из кода N , получим код, пропорциональный измер емому сигналу VxSubtract the found code from the N code, we get the code proportional to the measured signal Vx

NX - N -Nn NK(Vx+Un(t)) - NKUn(t) - NKVX,NX - N - Nn NK (Vx + Un (t)) - NKUn (t) - NKVX,

который затем передаетс  в цифровой от- счетный блок 3 дл  индикацииwhich is then transmitted to a digital counting unit 3 for indicating

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий модул тор, первый интегрирующий преобразователь напр жени  в интервал времени, цифровой отсчетныи блек,Digital integrating voltmeter containing modulator, first integrating voltage converter in the time interval, digital reading black, блок управлени , первый выход которого соединен с управл ющим входом модул тора , второй выход блока управлени  соединен с управл ющим входом первого интегрирующего преобразовател  напр жени  в интервал времени, а третий выход блока управлени  соединен с управл ющим входом цифрового отсчетного блока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  сигналов низкого уровн , в него дополнительно введены вычислительный блок, первый масштабирующий блок, вход которого соединен с первым сигнальным входом модул тора,  вл ющимс  также вхо- дом вольтметра, а выход первогоa control unit, the first output of which is connected to the control input of the modulator, the second output of the control unit is connected to the control input of the first integrating voltage converter in the time interval, and the third output of the control unit is connected to the control input of the digital reading unit, characterized in that In order to improve the accuracy of measuring low-level signals, a computing unit was additionally introduced into it, the first scaling unit whose input is connected to the first signal input of the modulator, which is vho- house also voltmeter and the output of the first масштабирующего блока соединен с дополнительно введенным вторым сигнальным входом модул тора, усилитель посто нного тока, вход которого соединен с выходом модул тора , а выход усилител  посто нногоthe scaling unit is connected to the second signal input of the modulator additionally inputted, the DC amplifier whose input is connected to the output of the modulator, and the output of the DC amplifier тока соединен с входами первого интегрирующего преобразовател  напр жени  в интервал времени и второго масштабирующего блока, выход которого соединен с вхо- домвторогоинтегрирующегоcurrent is connected to the inputs of the first integrating voltage converter in the time interval and the second scaling unit, the output of which is connected to the input of the second integrating преобразовател  напр жени  в интервал времени, а его управл ющий вход соединен с вторым входом блока управлени , первый вход вычислительного блока соединен с выходом первого интегрирующего преобразовател  напр жени  в интервал времени, второй вход вычислительного блока соединен с выходом второго интегрирующего преобразовател  напр жени  в интервал времени, управл ющий вход вычислительного блока соединен с третьим выходом блока управлени , а выход вычислительного блока соединен с входом цифрового отсчетного блока.voltage converter in the time interval, and its control input is connected to the second input of the control unit, the first input of the computing unit is connected to the output of the first integrating voltage converter in the time interval, the second input of the computing unit is connected to the output of the second integrating voltage converter in the time interval , the control input of the computing unit is connected to the third output of the control unit, and the output of the computing unit is connected to the input of the digital reading unit. г/...y / ... rllrll Физ,2Phys, 2
SU894706769A 1989-06-16 1989-06-16 Digital integrating voltmeter SU1665314A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706769A SU1665314A1 (en) 1989-06-16 1989-06-16 Digital integrating voltmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706769A SU1665314A1 (en) 1989-06-16 1989-06-16 Digital integrating voltmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1665314A1 true SU1665314A1 (en) 1991-07-23

Family

ID=21454918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894706769A SU1665314A1 (en) 1989-06-16 1989-06-16 Digital integrating voltmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1665314A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Швецкий Б.И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом. Киев: Техника. 1970, с.37. Авторское свидетельство- СССР № 879772, кл. Н 03 М 1/52. 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS571972A (en) Electronic type electric energy meter
US4486707A (en) Gain switching device with reduced error for watt meter
SU1665314A1 (en) Digital integrating voltmeter
FI90144C (en) Electronic electricity meter
JPS57131118A (en) Pulse generator
KR0158633B1 (en) Voltage frequency measurement circuit of operation frequency
RU2058557C1 (en) Electronic electricity meter
KR840002376B1 (en) Electronic electric-energy meter
SU818006A1 (en) Integrating voltage-to-time interval converter
SU1105830A1 (en) Device for measuring non-linearity of ramp voltage
SU1679397A1 (en) A c digital automatic bridge
SU661378A1 (en) Digital power meter
SU702312A1 (en) Device for measuring the ratio of pulse numbers in two pulse trains
SU1441317A1 (en) Multichannel measuring system
SU737855A1 (en) Electric power measuring device
DE3462627D1 (en) Electronic electricity meter with automatic measuring range extension
SU648916A1 (en) Arrangement for measuring parameters of two-element resonance electric circuits
SU883789A1 (en) Phasemeter with small signal reference time
JPS5763459A (en) Reactive power meter
RU2053516C1 (en) Kilowatt-hour meter
SU687392A1 (en) Electric power meter
SU620905A1 (en) Power meter
SU1404968A1 (en) Digital spectrum analyzer
SU1314282A1 (en) Meter of extraneous amplitude modulation in magnetic tape recording equipment
SU698141A1 (en) Device for measuring periodic signal parameters