SU1665314A1 - Digital integrating voltmeter - Google Patents
Digital integrating voltmeter Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1989
- 1989-06-16 SU SU894706769A patent/SU1665314A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |