Структурная схема вольтметра. Фазовый компаратор, генератор управляемый напряжением и делитель частоты представляют собой ФАПЧ

1. Структурная схема вольтметра

Uвх                                

fсети                         

Рис. 1.1

Условные обозначения, принятые на структурной схеме прибора, приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Фазовый компаратор, генератор управляемый напряжением и делитель частоты представляют собой ФАПЧ – схему фазовой автоподстройки частоты генератора АЦП под частоту питающей сети.

Цель ФАПЧ – минимизировать погрешность, вносимую в результат измерения помехой 50 Гц. Влияние помехи сказывается только в такте прямого интегрирования и если fт АЦП будет кратна частоте питающей сети, тогда за время прямого интегрирования уложится целое число периодов питающей сети и будет максимальное подавление сетевой помехи. Поэтому для работы АЦП необходим внешний тактовый генератор, который через систему ФАПЧ будет синхронизироваться от сети.

После включения прибора в сеть, ГУН начинает вырабатывать тактовые импульсы с частотой, заданной в его времязадающей RC цепи, и необходимой для работы АЦП. Эта частота делится счётчиком-делителем (Д) до 50 Гц и сравнивается ФК с прямоугольными импульсами, полученными после преобразования переменного напряжения  вторичной обмотки трансформатора формирователем импульсов (ФИ). Если частота сети не равна 50 Гц, то и частота тактовых импульсов, вырабатываемых ГУН, будет получена путём увеличения частоты питающей сети во столько же раз, во сколько раз частота тактовых импульсов делится делителем (Д). Таким образом, будет соблюдаться условие кратности импульсов, вырабатываемых внешним генератором с сетевыми, т.е. будет минимизирована погрешность от помехи 50 Гц.

ИОН (термостабилизированный) – необходим как опорное напряжение для работы АЦП.

Индикатор выводит значение постоянного напряжения, измеренного АЦП и представленного в двоичном коде.

Аттенюатор – средство выбора предела измерения АЦП.

2. Описание параметров БИС КР572ПВ2

Рис. 2.1

Микросхема КР572ПВ2 представляет собой преобразователь на 3,5 десятичных разрядов, работающий по принципу последовательного счета с двойным интегрированием, с автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала. Микросхема представляет собой электронную часть цифрового вольтметра, измеряющего входной сигнал от  ±199,9 мВ и до ±1,999 В.

Цифровая информация отображается на светодиодном индикаторе АЛС324Б. Микросхема представляет собой функционально-законченное устройство. Схема включения показана на рис. 2.1.

Назначение выводов БИС описано в таблице 2.1:      

Таблица 2.1