Claims (2)
двух входнь1х источников сигналов , выходом цифроаналогового преобразовател и первым выходом блока управлени , первый вход цифроаналогового преобразовател соединен с шиной одного из входных источюсков сигналов, выход трехпозиционного переключател сбединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател , разр дныевыходы которого соединены с разр дными входами вычислительного устройства и дешифратора, выход которого соединен с первым входом блока изменени чувствительности аналого-цифрового преобразовател , второй вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , а выход - со вторым входом аналого-цифро вого преобразовател , третий выход блока управлени соединен с первым входом вычислительного устройства, первый выход и второй вход которого сое инеш 1 соответственно с первыми входом и выходом блока оперативной 38 пам ти, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , а второй выход - с входами блоков цифровой индикации и цифровой регистрации, третий же выход блока пам ти соединен со вторым входом цифроаналогового преобразовател Однако точность измерени ограничена точностью цифроаналогового преобразовател . Цель изобретени - повьшение точности измерени . Поставленна цель достигаетс тем что в цифровом измерителе отношени двух напр жений, содержащем двухпозиционный переключатель, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с первой и второй шинами входных источников сигналов, третий вход его соединен с первым выходом блока управлени , аналого-цифровой преобразователь, разр дные выходы ко торого соединены с разр дными входами дешифратора, выход которого соеди нен- со входом регистра пам ти, и с разр дными входами вычислительного устройства, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , второй вход и первый выход его соединены соответственно с первыми входом и выходом блока оператив ной пам ти, второй вход которого сое динен с третьим выходом блока управлени , второй выход - со входами бло ков цифровой индикации и цифровой регистрации, третий выход - с первым входом цифроаналогового преобразова- тел , выход двухпозиционного переклю чател соединен со вторым входом циф роаналогового преобразовател , третий вход которого соединен с четверт выходом блока управлени , четвертый вход - с выходом регистра пам ти и с третьим входом вычислительного уст ройства, а выход его соединен со вхо дом аналого-цифрового преобразовател На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства. Цифровой измеритель отношений содержит двухпозиционный переключатель выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразовател 2 аналого-цифровой преобразователь 3, разр дные выходы которого соединены с разр дными входами вычислительного устройства 4 и дешифратора 5, блок 6 управлени , соединенный с блоком 7 оперативной пам ти, переключателем. ,4 цифроаналоговым преобразователем 2 и вычислительным устройством 4, регистр 8 пам ти, соединенный с преобразователем 2 и вычислительным устройством 4, блоки цифровой индикации 9 и цифровой регистрации 10, соединенные с выходом блока 7 оперативной пам ти. Устройство работает следующим образом . . Первоначально двухпозиционный переключатель 1 подключает большее из ВХОД1ЫХ напр жений Ол на вход источника опорного напр жени преобразовател 2. При этом предварительно в преобразователь 2 записываетс минимальное из выбранного диапазона изменени чувствительности устройства значение кода, управл ющего выходным напр жением . Напр жение с выхода пре-. образовател 2 поступает на вход аналого-цифрового преобразовател 3, в котором производитс его цифровое измерение. По показани м двух старших декад с помощью дешифратора 5 и регистра 8 пам ти в преобразователь 2 записываетс такое i значение кода, чтобы величина выходного напр жени преобразовател 2 приблизительно соответствовала максимуму шкалы. Выбор значений кодов, соответствующих чувствительности устройства , осуществл етс с помощью дешифратора 5, а сами значени кодов фиксируютс в регистре 8 пам ти. По сигналу блока 6 переключатель 1. подключает напр жение (J на вход преобразовател 2, где это напр жение делитс в соответствии с выбранной чувствительностью, т.е. согласно зафиксированному в регистре 8 коду. Напр жение с выхода преобразовател 2 поступает на вход преобразовател 3, где производитс его цифровое измерение . Результат измерени запоминаетс в блоке 7 оперативной пам ти, откуда далее переписываетс в преобразователь 2. Входной переключатель 1 вновь подключает напр жение U ко входу преобразовател 2, на выходе котррого образуетс напр жение., пропорциональное произведению 0. величину управл ющего кода. В преобразователе 3 производитс измерение этого напр жени , и полученный цифровой код в вычислительном устройстве 4 вычитаетс из результата предыдущего измерен , записанного в блоке 7. 5 Напр жение U снова подключает с ко входу преобразовател 2 и с уч том коэффициента делени , хран щегос , в регистре 8, с помощью преобразовател 3 уточн етс цифровое вьфажение J и , которое в вычислительном уст1ройстве 4 складываетс с ранее полученной разностью. Получаетс первый скорректированный результат измерени , который переписываетс в блок 7 и далее засылаетс в преобразователь 2 Переключатель 1 подключает напр жение а на вход источника опорного напр жени преобразовател 2, н выходе которого возникает напр жение пропорциональное произведению U. и величину первого скорректированного результата. В преобразователе 3 производитс цифровое измерение этог напр жени , и полученный код вычитаетс в вычислительном устройстве .4 из запомненного в предыдущем так-Ге в блоке 7 первого скорректированного результата. Полученна разность остаетс в вычислительном устройстве 4 Ко входу преобразоватеш 2 вновь подключаетс напр жение Jj , и так как ранее уточн етс пропорциональное ему (с учетом коэффициента делени , хран щегос в регистре 8);ифровое выражение, которое в вычислительном устройстве 4 складываетс с ранее полученной разностью. Образуетс второй скорректирован; ый резул тат измерени , который переписываетс из устройства 4 в блок 7. Далее работа устройства может быть продолжена аналогично требуемое число раз. После осуществлени коррекции в вычислительном устройстве 4 переписываетс код, хран щийс в регистре 8. В вычислительном устройстве 4 происходит деление на этот код максимально возможного значени кода преобразовател 2, соответствующее его емкости . В результате делени определ етс коэффициент нормализации, который умножа сь на результат измерени с коррекцией, образует оконча- тельный результат отношени (,Этот код переписываетс в блок 7, откуда по команде блока 6 выдаетс на блок 9 цифровой индикации или на блок 10 цифровой регистрации. С ростом числа циклов коррекции погрешности преобразователей 2 и 3 не вли ют на результат измерени . 1 Результат преобразовани напр жени и в напр жение цифрового эквивалента при наличии аддитивной и мультипликативной погрешностей преобразователей 2 и 3 можно представить в виде и ()-P}(к).A«. (1) где К относительна мультипликативна погрешность цифроаналогового преобразовател 2; его абсолютна аддитивна погрешность; Ы - относительна мультипликативна погрешность аналогоцифрового гфеобраэовател .3; Л - его абсолютна аддитивна погрешность. Напр жение первого приближени при условии неизменности передаточной характеристики (к,Д ) и вход- . иых напр жений в процессе измерени определ етс из выражени и. ))фо4с)1АИ±о-|2 к N It NH, J г ) )- -.. Гн-(() ... NVT, L NW, Тогда, пользу сь методом полной атематической индукции дл некотороИ-го приближени можно записать i о и,„-иДИ.К).о(). -1- -4- -%-ТЬ . ,„ Права часть выражени {2 )своцктс - Щ (-1 4 k ) -«-Д если р. UjM+k) уществует предел и(. ) hi другой стороны, напр жение на выходе ревбразовател 2 св зано с управследующим соот.но ющим кодом ением . Ua. и.)+л ( ) К N ( значени риравн в правые части л 0 получаем (4)| 18 Из выражени (4)видно, что код результата измерени пропорционален отношению входных напр жений и не зависит от точности измерительной цепи аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей. Формула изобретени Цифровой измеритель отношений двух напр жений, содержащий двухпозиционный переключатель, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с первой и второй шинами входных источников сигналов, третий вход его соединен с первым выходом блока управлени , аналого-цифровой преобразователь, разр дные выходы которого соединены с разр дными входами дешифратора, выход которого сое динен со входом регистра пам ти, и с разр дными входами вычислительного устройства, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , второй вход и первый выход его соединены соответственно с первыми входом и выходом блока операI8 тивной пам ти, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , второй выход - со входами блоков 1ЩФРОВОЙ индикации и цифровой регистрации, третий выход - с первым входом цифроаналогового преобразовател , отличающ. ийс тем, что с целью повышени точности, выход двухпозиционного переключател соединен со вторым входом цифроаналового преобразовател , третий вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , четвертый вход - с выходом регистра пам ти и с третьим входом вычислительного устройства, а выход его соединен со в-ходом аналого-цифрового преобразовател „ Источники информац1г1И, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 575772, Н 03 К 13/20, 1976. two input signal sources, a digital-to-analog converter output and a first output of the control unit; the first input of the digital-to-analog converter is connected to the bus of one of the input signal sources; the output of the three-position switch is connected to the first input of the analog-digital converter, the bit outputs of which are connected to the digital inputs of the computing device and the decoder, the output of which is connected to the first input of the unit for changing the sensitivity of the analog-digital converter, the second input cat The first is connected to the second output of the control unit, and the output is connected to the second input of the analog-to-digital converter, the third output of the control unit is connected to the first input of the computing device, the first output and the second input of which is Internet interface 1, respectively, to the first input and output of the operating memory 38 the second input of which is connected to the fourth output of the control unit, and the second output to the inputs of the digital indication and digital registration units, the third output of the memory unit is connected to the second input of the digital-to-analogue converter However, the measurement accuracy is limited by the accuracy of the digital-to-analog converter. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that in a digital meter the ratio of two voltages containing a two-position switch, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second buses of the input signal sources, its third input is connected to the first output of the control unit, analog-to-digital converter, bit The single outputs of which are connected to the bit inputs of the decoder, the output of which is connected not to the input of the memory register, and to the bit inputs of the computing device, the first input of which is connected the second output of the control unit, the second input and its first output are connected respectively to the first input and output of the operating memory unit, the second input of which is connected to the third output of the control unit, the second output to the inputs of the digital indication and digital registration blocks, the third the output is connected to the first input of the digital-analog converter, the output of the two-position switch is connected to the second input of the digital analog converter, the third input of which is connected to the fourth output of the control unit, the fourth input - to The output of the memory register and the third input of the computing device, and its output is connected to the input of the analog-digital converter. The drawing shows the structural electrical circuit of the device. The digital relationship meter contains a two-position switch whose output is connected to the input of a digital-to-analog converter 2 analog-digital converter 3, the bit outputs of which are connected to the discharge inputs of the computing device 4 and the decoder 5, the control unit 6 connected to the operating memory unit 7, a switch. , 4 digital-to-analogue converter 2 and computing device 4, memory register 8, connected to converter 2 and computing device 4, digital display units 9 and digital recording 10, connected to the output of main memory unit 7. The device works as follows. . Initially, the on-off switch 1 connects the larger of the INPUT OL voltage to the input source of the reference voltage of the converter 2. In this case, the minimum of the selected range of the device sensitivity variation of the code controlling the output voltage is written to the converter 2. Voltage from output pre-. The former 2 is fed to the input of the analog-digital converter 3, in which its digital measurement is made. According to the readings of the two highest decades, using a decoder 5 and memory register 8, the i code value is written to the converter 2 so that the output voltage of the converter 2 approximately corresponds to the maximum of the scale. The selection of code values corresponding to the sensitivity of the device is made using a decoder 5, and the code values themselves are fixed in memory register 8. According to the signal of block 6, switch 1. connects the voltage (J to the input of the converter 2, where this voltage is divided according to the selected sensitivity, i.e. according to the code recorded in register 8. The voltage from the output of the converter 2 is fed to the input of the converter 3 where its digital measurement is made. The measurement result is stored in block 7 of RAM, from which it is then copied to converter 2. Input switch 1 again connects the voltage U to the input of converter 2, the output of which is The voltage is proportional to the product of 0. The value of the control code. In the converter 3, this voltage is measured, and the resulting digital code in the computing device 4 is subtracted from the result of the previous measured, recorded in block 7. 5 The voltage U is again connected to At the input of converter 2, and taking into account the division factor stored in register 8, digital converter J is refined using converter 3 and, which in computational device 4 is added to the previously obtained difference. The first corrected measurement result is obtained, which is rewritten into block 7 and then sent to converter 2 Switch 1 connects the voltage and to the input of the reference voltage source of the converter 2, the output of which causes a voltage proportional to the product U. and the value of the first corrected result. In the converter 3, a digital measurement of this voltage is made, and the resulting code is subtracted in the computing device .4 from the first corrected result stored in the previous so-Ge in block 7. The resulting difference remains in the computing device 4 The transformer 2 is reconnected to the input voltage Jj, and since it is previously determined to be proportional to it (taking into account the division factor stored in register 8), the expression in the computing device 4 is added to the previously obtained the difference. Formed second adjusted; The measurement result is transferred, which is copied from device 4 to block 7. Then the device can be continued to work the same way as required. After the correction is performed in the computing device 4, the code stored in the register 8 is rewritten. In the computing device 4, the maximum possible code value of the converter 2 corresponding to its capacity is divided by this code. As a result of the division, the normalization factor is determined, which, multiplying by the measurement result with a correction, forms the final result of the ratio (, This code is rewritten into block 7, from where a command of block 6 is output to the digital display unit 9 or to the digital recording unit 10. With an increase in the number of error correction cycles, converters 2 and 3 do not affect the measurement result. 1 The result of voltage conversion and the voltage of the digital equivalent in the presence of additive and multiplicative errors of the converter Lei 2 and 3 can be represented as and () -P} (k) .A ". (1) where K is the relative multiplicative error of the digital-to-analog converter 2, its absolute additive error; Y is the relative multiplicative error of the analog-digit game generator. 3; L - its absolute additive error. The first-order voltage, provided that the transfer characteristic (k, E) and the input voltage are constant, in the measurement process is determined from the expression i. )) fo4c) 1AI ± o- | 2 to N It NH, J d)) - - .. Hn - (() ... NVT, L NW, Then, using the full mathematical induction method for some approximation, you can write i o and, „- IDI.K) .o (). -1- -4- -% - Tb. , "The right part of the expression (2) svitskts - U (-1 4 k) -" - D if p. UjM + k) there is a limit and (.) Hi of the other side, the voltage at the output of revbrazovatel 2 is associated with the control of the corresponding code. Ua. i.) + l () K N (values in the right-hand side of the l 0 we get (4) | 18 From the expression (4) it can be seen that the measurement result code is proportional to the ratio of the input voltages and does not depend on the accuracy of the measuring circuit of the analog-digital and digital-to-analog converters. Formula of Invention A digital meter of two voltage ratios containing a two-position switch, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second buses of the input signal sources, the third input is connected to the first output of the control unit, and Aloha-digital converter, the bit outputs of which are connected to the bit inputs of the decoder, the output of which is connected to the memory register input, and the bit inputs of the computing device, the first input of which is connected to the second output of the control unit, the second input and the first output connected, respectively, to the first input and output of the operational memory block, the second input of which is connected to the third output of the control unit, the second output to the inputs of the 1SCREE display and digital registration blocks, the third output with the first input of a D / A converter, distinguishing In order to improve accuracy, the output of a two-position switch is connected to the second input of a digital-to-analog converter, the third input of which is connected to the fourth output of the control unit, the fourth input to the output of the memory register and the third input of the computing device, and its output connected to by the analog-digital converter “Sources of information taken into account during the examination. 1. USSR author's certificate No. 575772, H 03 K 13/20, 1976.
2.Алиев Т. М.,Сейдель Л. Р. Автоматическа коррекци погрешностей цифровых измерительных приборов. М., Энерги , 1975 (прототип) ,2. Aliyev, TM, Seidel, L. R. Automatic correction of errors in digital measuring instruments. M., Energie, 1975 (prototype),