[go: up one dir, main page]

SU789839A1 - Digital integrating voltmeter - Google Patents

Digital integrating voltmeter Download PDF

Info

Publication number
SU789839A1
SU789839A1 SU782650439A SU2650439A SU789839A1 SU 789839 A1 SU789839 A1 SU 789839A1 SU 782650439 A SU782650439 A SU 782650439A SU 2650439 A SU2650439 A SU 2650439A SU 789839 A1 SU789839 A1 SU 789839A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
integrator
control logic
output
logic unit
Prior art date
Application number
SU782650439A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Александрович Кийков
Юрий Алексеевич Замрыка
Original Assignee
Краснодарский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Электроизмерительных Приборов
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 Краснодарский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Электроизмерительных Приборов filed Critical Краснодарский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Электроизмерительных Приборов
Priority to SU782650439A priority Critical patent/SU789839A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU789839A1 publication Critical patent/SU789839A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

1one

Изс5бретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  использовани  в цифровых приборах или информационно-измерительных сие- темах..  The ejection refers to measurement technology and is intended for use in digital devices or information and measurement systems.

Известен цифровой вольтметр двухтактного интегрировани . 1.Known digital voltmeter push-pull integration. one.

Недостаток вольтметра заключаетс  в невысокой точности в начальной части шкалы прибо а из-за, нелинейного 0 характера шкалы прибора, котора  обусловлена -.временными задержками работы блоков и элементов прибора (интегратора , компаратора, логики управлени , ключей и т.д.) а также наличием ос- 15 таточных напр жений и токов клк1чей.The lack of a voltmeter lies in the low accuracy in the initial part of the instrument scale due to the nonlinear nature of the instrument scale, which is due to the time delays in the operation of the units and instrument components (integrator, comparator, control logic, keys, etc.) and the presence of residual voltages and currents clkchey.

Известен цифровой интегрирующий вольт летр двухтактного интегрировав ни , блок-схема которого включает ан.алоговый вход, преобразователь нап- 20 р жени  в ток, опорный источник тока, подключенный через коммутатор к сумматору токов., и последовательно соединенные интегратор, компаратор и блок логики управлени , а также цифровой 25 счетчик и блок синхронизации {2}.A digital integrating volt lehr of a push-pull integrating is known, the block diagram of which includes an analog input, a voltage converter into a current, a reference current source connected via a switch to a current adder, and a series-connected integrator, comparator, and control logic unit. , as well as 25 digital counter and synchronization unit {2}.

Недостатк-ом вольтметра  вл етс  наличие зоны нелинейности (мертвой зоны ) возле нул , что снижает точность измерени . 30The disadvantage of a voltmeter is the presence of a nonlinearity zone (dead zone) near zero, which reduces the measurement accuracy. thirty

Цель изобретени  - повышение точности измерени  напр жени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of voltage measurement.

Цель достигаетс  тем, что в цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий последовательно соединенные интегратор , компаратор нулевого уровн  и блок логики управле ни , источник, опорного напр жени , подключенный через коммутатор к входу интегратора, генератор высокочастотных импульсов, соединенный с первым входом блока логики управлени , первый выход которо го соединен через цифровой- счетчик с отсчетным устройством, введены измерительный усилитель, вход которого соединен с аналоговым входом вольтметра и вторым входом коммутатора, а выход через ключ - с входом интегратора , и делитель числа импульсов, включенный между вторым выходом блока логики управлени  и входом цифрового счетчика, дополнительный выход которого соединен с вторым входом блока логики управлени , причем управл ющие входы ключа и коммутатора подсоединены соответственно к третьему и четвертому .выходамблока логики управлени .The goal is achieved in that a digital integrating voltmeter containing a series-connected integrator, a zero level comparator and a control logic block, a source, a reference voltage, connected through a switch to the integrator input, a high-frequency pulse generator connected to the first input of the control logic block, the output of which is connected via a digital counter with a reading device; a measuring amplifier is introduced, the input of which is connected to the analog input of a voltmeter and the second input is a switch and the output through the key is with the integrator input, and the pulse number divider connected between the second output of the control logic unit and the digital counter input, the auxiliary output of which is connected to the second input of the control logic unit, the control inputs of the key and the switch are connected to the third and fourth output control logic logic.

На фиг. 1 изображена блок-схема прибора; на фиг; 2 - временна  диаграмма , где ось ординат отражает измерение напр жени  на выходе интегратора , а ось абсцисс - врем  его работы; на фиг. 3 - зависимость показани  прибора от величины измер емого напр жени .FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig; 2 - time diagram, where the y-axis reflects the voltage measurement at the integrator output, and the abscissa axis - the time of its operation; in fig. 3 - dependence of the instrument reading on the measured voltage.

Аналоговый вход, прибора соединен с входом измерительного усилител  2 и входом коммутатора 3. Выход измерительного усилител  2 через ключ 4 соединен с интегратором 5, а источник 6 опорного напр жени  подключен ко входу интегратора 5 через коммутатор 3. Выход интегратора соединен с компаратором 7, а последний с блоком 8 логики управлени , который имеет четыре выхода дл  управлени  непосредственно ключом 4, ксммутатором 3, делителем 9 числа импульсов и цифровым счётчиком 10.The analog input of the device is connected to the input of measuring amplifier 2 and the input of switch 3. The output of measuring amplifier 2 is connected via switch 4 to integrator 5, and the source 6 of the reference voltage is connected to the input of integrator 5 via switch 3. The output of integrator is connected to comparator 7, and the latter with control logic block 8, which has four outputs for controlling directly key 4, switch 3, pulse number divider 9 and digital counter 10.

Два входа блока 8 логики упрайЛенин соединены соответственно с выходом цифрового счетчика 10 и генератором 11 высокочастотных импульсов. Выход цифрового счетчика 10 соединен с отсчетным устройством 12.Two inputs of block 8 logic uprayLinin respectively connected with the output of the digital counter 10 and the generator 11 high-frequency pulses. The output of the digital counter 10 is connected to the reading device 12.

Измерение напр жени  осуществл етс  следующим образом.The voltage measurement is carried out as follows.

Сигнал, поступающий из блока 8 логики управлени  на управл ющий вход ключа 4, обеспечивает подключение выхода измерительного усилител  2 к входу интегратора .5.The signal from the control logic unit 8 to the control input of the key 4 provides the connection of the output of the measuring amplifier 2 to the input of the integrator .5.

Напр жение, поданное на аналоговый вход прибора, усиливаетс , усилителем 2 и интегрируетс  в течение промежутка времени t - t (см. фиг. 2) интегратором 5. Напр жение на выходе интегратора равноThe voltage applied to the analog input of the device is amplified by amplifier 2 and integrated over a period of time t - t (see Fig. 2) by the integrator 5. The voltage at the output of the integrator is equal to

UbbUL.HMT. Ux К, K.j (Ч-Ц), (1) где и - измер емое напр жение, поданное на аналоговый вход 1 вольтметра;UbbUL.HMT. Ux К, K.j (Ч-Ц), (1) where and is the measured voltage applied to the analog input of 1 voltmeter;

К. - коэффициент усилени  усилител  2; К - коэффициент передачи интег-.K. — gain gain of amplifier 2; K - transfer coefficient integ-.

ратора 5;Rattor 5;

t. - начальный момент интегрировани  напр жени , равное значению и, К ;t. - the initial moment of voltage integration, equal to the value of and, K;

tj - конечный момент интегрировани  этого напр жени . В момент времени t по команде бло ка влогики управлени  ключ 4 размыкаетс ; происходит отключение от интесратора выхода усилител  и одновременно подключение через коммутатор 5 источника 6 опорного напр жени  к выйоду интегратора. Напр жением UQ этого источника начинаетс  разр д интегратрра .tj is the final moment of integration of this voltage. At time t, at the command of the control logic block, key 4 is opened; disconnection from the amplifier output of the amplifier occurs and at the same time through the switch 5 the source 6 of the reference voltage to the integrator's output. The voltage Uq of this source starts the discharge of the integrator.

В момент t2 от генератора 11 высокочастотньах импульсов поступают импульсы через делитель 9 числа импульсов в цифровой счетчик 10.At the moment t2, from the generator 11, high-frequency pulses are received by pulses through a divider 9 of the number of pulses into a digital counter 10.

Коэффициент преобразовани  делител  выбираетс  равным обратной величине коэффициента усилени  измерительного усилител  2. В момент t ,j (фиг. 2) The conversion factor of the divider is chosen equal to the reciprocal of the gain of the measuring amplifier 2. At the time t, j (Fig. 2)

заканчиваетс  разр д интегратора напр жением UQ до нул  и по сигналу компаратора 7 нулевого уровн  блок 8 логики управлени  запрещает поступление высокочастотн1лх импульсов в цифровой счетчик 10. В течение времени подачи на вход интегратора напр жени  Uo напр жение на выходе интегратора уменьшаетс  до нул  в со- . ответствии с соотношениемThe integrator discharge ends with a voltage UQ to zero and the signal of the comparator 7 zero level block 8 control logic prohibits the flow of high-frequency pulses into the digital counter 10. During the supply time for the input of the integrator voltage Uo, the voltage at the integrator output decreases to zero in co. . according to the ratio

вЫХ.ИМТ. () (2)EXIT IMT. () (2)

Из соотношений. (1) и (2) следуетFrom ratios. (1) and (2) follows

(Vt,) .(3)(Vt,). (3)

как интервалы времени пропорциональны числу импульсов и разность эквивалентна посто нному числу импульсов Пд, то (3) можно записать в виде as the time intervals are proportional to the number of pulses and the difference is equivalent to a constant number of pulses, then (3) can be written as

О, КOK

А (4)A (4)

и.and.

где п - число импульсов, подсчитанных счетчиком 10 в течение интервала времени . С учетом коэффициента преобразовани  делител , так как К , имеем п п . Кдрд илиwhere n is the number of pulses counted by the counter 10 during the time interval. Taking into account the conversion factor of the divider, since K, we have n p. CDR or

UK ИгUK Ig

(5)(five)

Как видно из (5),существует линейна  .зависимость между числом импульсов nV. , подсчитанных счетчиком в течение разр да интегратора, и измер емым напр жением 13ц.As can be seen from (5), there is a linear relationship between the number of pulses nV. , counted by the meter during the integrator discharge, and the measured voltage 13c.

Результат измерени  отображаетс  на отсчетном устройстве 12 в цифровом виде.The measurement result is displayed on the reading device 12 in digital form.

В том случае, если измер емое напр жение имеет достаточно большую ве-. личину, при которой больше верхнего предела измерени , счетчик 10 пeJэeгpyжeн.In the event that the measured voltage has a sufficiently large value. A mask at which it is greater than the upper limit of measurement, the counter is 10 undefined.

Сигнал перегрузки поступает в блок 8 логики управлени , который с помощью ключа 4 отключает усилитель от интегратора и, воздейству  на коммутатор 3, подключает аналоговый вход 1 вольтметра к входу интегратора 5. Работа прибора осуществл етс -так же, как было описано выше,с той лишь разницей , что в работе не участвуют усилитель 2 и делит ель 9.The overload signal goes to control logic block 8, which, using key 4, disconnects the amplifier from the integrator and, acting on switch 3, connects the analog input of a 1 voltmeter to the input of the integrator 5. The instrument operates as described above. the only difference is that amplifier 2 does not participate in the work and divides fir 9.

На фиг. 3 изображена пр ма , проход ща  через, точки 0,1 и 2, котора  отражает линейный характер шкалы вольметра . Лини , проход ща  через точки 3,1 и 2, отражает характер шкалы известных структурных схем цифровых интегрирующих вольтметров.FIG. Figure 3 shows the straight line passing through, points 0.1 and 2, which reflects the linear nature of the scale of the voltmeter. The line passing through points 3.1 and 2 reflects the character of the scale of known block diagrams of digital integrating voltmeters.

Линеаризаци  шкалы прибора достигнута благодар  тому, что напр жение в тракте аналоговой части прибора значительно превышает суммарное знаLinearization of the instrument scale is achieved due to the fact that the voltage in the path of the analog part of the instrument significantly exceeds the total value

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Цифровой интегрирующий вольтметр, содержащий последовательно соединенные интегратор, компаратор нулевого уровня и блок логики управления, исггочник опорного напряжения, подключен-15 ный через коммутатор к входу интегратора, генератор высокочастотных импульсов, соединенный с первым входом блока логики управления, первый выход которого соединен через цифровой счетчик с отсчетным устройством, о т л и ч а ю щ и й с я *тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения, в него введены измерительный усилитель, вход которого соединен с аналоговым входом вольтметра и вторым входом коммутатора, а выход через ключ — с входом интегратора,’ и делитель числа импульсов, включенный между вторым выходом блока логики управления и входом цифрового счетчика дополнительный выход которого соединен с вторым входом блока логики управления, причем управляющие входы ключа и коммутатора подсоединены соответственно к третьему и четвертому выходам блока логики управления.A digital integrating voltmeter containing an integrator in series, a zero-level comparator and a control logic unit, a reference voltage source connected through the switch to an integrator input, a high-frequency pulse generator connected to the first input of the control logic unit, the first output of which is connected via a digital counter with a readout device, with the exception of the fact that, in order to increase the accuracy of voltage measurement, a measuring amplifier is introduced into it, the input of which is connected to the analogue input of the voltmeter and the second input of the switch, and the output through the key with the input of the integrator, 'and the divider of the number of pulses included between the second output of the control logic unit and the input of the digital counter, the additional output of which is connected to the second input of the control logic unit, and the control inputs of the key and the switches are connected respectively to the third and fourth outputs of the control logic block.
SU782650439A 1978-07-31 1978-07-31 Digital integrating voltmeter SU789839A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782650439A SU789839A1 (en) 1978-07-31 1978-07-31 Digital integrating voltmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782650439A SU789839A1 (en) 1978-07-31 1978-07-31 Digital integrating voltmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU789839A1 true SU789839A1 (en) 1980-12-23

Family

ID=20779553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782650439A SU789839A1 (en) 1978-07-31 1978-07-31 Digital integrating voltmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU789839A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3566265A (en) Compensated step ramp digital voltmeter
US3541446A (en) Small signal analog to digital converter with positive cancellation of error voltages
US4112358A (en) Digital frequency measuring device
US3983481A (en) Digital intervalometer
US3668690A (en) Method and apparatus for analog to digital conversion
SU789839A1 (en) Digital integrating voltmeter
US3488588A (en) Digital voltmeter
US3919634A (en) Current arrangement for correcting the measured voltage of an analog speed transducer
US3742202A (en) Peak integrator
US3840807A (en) Method and apparatus for measuring a voltage with the aid of an analogue-digital converter
US3713023A (en) Analog-to-digital converter utilizing different feedback effects to obtain accuracy and resolution
US4536744A (en) Analog to digital converter for precision measurements of A.C. signals
SU901929A1 (en) Measuring converter for watt-meter
JPS60109928A (en) Method and structure for operating 2-oblique analog/digital converter
SU822197A1 (en) Averaging device
SU924590A1 (en) Voltage rms value converter
SU1099386A1 (en) Stochastic polyfunctional analog-to-digital converter
SU978063A1 (en) Digital frequency meter
SU1698813A1 (en) Integrating digital voltmeter
EP0101060A2 (en) Scaled analog to digital converter
SU653572A2 (en) Ilf phase-responsive voltmeter
SU815692A1 (en) Digital meter of magnetic field induction
SU1200188A1 (en) Digital meter of measured frequency deviation from nominal rating
SU1725397A1 (en) Logarithmic ad converter
SU1057876A1 (en) Phase meter