Патент на изобретение №2242012

(54) ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПИКОВЫЙ ВОЛЬТМЕТР

(57) Реферат:

Вольтметр предназначен для измерения напряжений в диапазонах крайне низких, сверхнизких, инфранизких и очень низких частот. Вольтметр содержит модулятор, к входам которого подключены источник исследуемого сигнала и генератор несущей частоты. К выходу модулятора и другому выходу генератора несущей частоты подключены два пиковых детектора. Выходы обоих пиковых детекторов подключены к входам блока вычитания. Выход блока вычитания соединен с входом измерительного прибора. Поскольку время разряда конденсатора, входящего в состав пикового детектора, подключенного к выходу генератора несущей частоты, не зависит от периода колебаний входного напряжения, полоса частот вольтметра может быть расширена в десятки раз. Оба пиковых детектора выполняются по одинаковым схемам и из одинаковых элементов, что повышает стабильность работы вольтметра. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам измерительной техники и может быть использовано для измерения напряжений в диапазонах крайне низких, сверхнизких, инфранизких и очень низких частот.

Известен вольтметр, содержащий входное устройство, усилитель переменного напряжения, детектор и измерительный прибор [1].

Однако при малых уровнях входного напряжения диод детектора работает на начальном участке своей вольтампериой характеристики, где велика нелинейность, что ограничивает чувствительность вольтметра и обусловливает неравномерность шкалы отсчета измерительного прибора.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является пиковый вольтметр [2].

Такой вольтметр состоит из усилителя исследуемого сигнала, амплитудного модулятора, генератора несущей частоты, пикового и линейного детекторов, блока вычитания и измерительного прибора.

Однако данный вольтметр обладает сравнительно узкой полосой пропускания, порядка нескольких сотен герц.

Предлагаемое изобретение направлено на расширение полосы частот вольтметра до нескольких десятков килогерц.

Это достигается тем, что в вольтметр введен второй пиковый детектор (вместо линейного), на вход которого подается немодулированное напряжение.

Блок-схема вольтметра представлена на рисунке. Вольтметр содержит усилитель 1 исследуемого напряжения, амплитудный модулятор 2, генератор несущей частоты 3, пиковые детекторы 4 и 5, блок вычитания 6 и измерительный прибор 7.

Вольтметр работает следующим образом.

Измеряемый сигнал усиливается до определенной величины усилителем 1 и затем подается на один из входов модулятора 2; на другой его вход поступает напряжение от генератора несущей частоты 3. Таким образом, измеряемый сигнал преобразуется в амплитудно-модулированное напряжение, которое воздействует на вход пикового детектора 4. Одновременно напряжение с выхода генератора 3 воздействует на вход пикового детектора 5. В результате на выходе детектора 4 образуется постоянное по величине напряжение U₁₀, пропорциональное сумме амплитуд несущего и модулирующего колебаний, а на выходе детектора 5 – постоянное напряжение U₂₀, пропорциональное лишь амплитуде несущего колебания.

В блоке 6 осуществляется вычитание U₂₀ из U₁₀.

Следовательно, выходной сигнал блока 6, регистрируемый измерительным прибором 7, будет пропорционален амплитуде модулирующего (т.е. измеряемого) напряжения.

Время разряда конденсатора в детекторе 5 (в отличие от линейного детектора в вольтметре-прототипе) не зависит от периода колебаний входного напряжения, в связи с чем полоса частот вольтметра может быть расширена в десятки раз. Оба детектора (4 и 5) выполняются по одинаковым схемам и из одинаковых элементов, что повышает стабильность нормальной работы вольтметра.

Источники информации

1. Мирский Г.Я. Электронные измерения. – М.: Радио и связь, 1986, с.158.

2. Авторское свидетельство СССР №789793, кл. G 01 R 19/04.

Формула изобретения

Широкополосный пиковый вольтметр, содержащий амплитудный модулятор, к одному из входов которого подключен генератор несущей частоты, а к другому – источник исследуемого сигнала, пиковый детектор, который подключен к выходу модулятора, и измерительный прибор, отличающийся тем, что в вольтметр введен второй пиковый детектор, вход которого подключен к выходу генератора несущей частоты, выходы обоих детекторов подключены к соответствующим входам блока вычитания, а выход последнего соединен со входом измерительного прибора.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.03.2005

Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006