Частотомер

Частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧАСТОТОМЕР, содержащий тиристор соединенные последовательно дозируюоцШ конден.сатор и зарядныЯ диод параллельно последнему . :Через разрядаь диод подключен измеритель среднего тока, о т, л щ. и и с я т.ем, что, с целью повьниеиия надежности устройства, а также .точности его в работе, в него введены стабилитрон, выпрямительный диод и токоограни.чивающий резистор, причем управляющий электрод тиристора соединен с аноДом стабилитрона, катод которого подключен к первой обкладке дозирующего конденсатора, соединенной с катодом зарядного и анодом разрядного диодов, анод тиристора соединен с анодом зарядного дио-да и через последовательно включенные токоограничиваниций резистор и вьтрямительный ,дирд, с первой входной клеммой , катод тиристора подключен к второй обкладке дозирующего конденсатора и к второй входной клемме. (Л

QBl (И) .СС1ОЭ СОВЕТСНИХ

СЮВЧЛ ОЮ

РЕС1Ъ БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АЕТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДИВтВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЦТИЙ

1 (21) 3573386/24-21 (22).О6,04.83 (46) 07.12.84. Бюл.Р 45 (72) P..È.Àáäóëìèí (53) 621.317,723(988.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 384029, кл. 0 01 R 19/12, 1961. ,2. Авторское свидетельство СССР

И 492824, кл. С 04 R 23/00,.1968 (прототип). (54)(57) ЧАСТОТОМКР, содержащий тиристор соединенные последовательно дозирующий конденсатор и зарядный диод, паранлельно последнему через разрядный диод подключен из.меритель среднего тока, о т.л и " ч а ю щ.,й и с я т.ем, что, с целью повышения надежнасти устройства, а также точности его в работе, в него введены стабилитрон, выпрямительный диод и токоограннчивающий резистор, причем управляющий электрод тиристо( ра соединен с анодом стабилитрона, катод которого:подключен к первой обкладке дозирующего конденсатора, соединенной с катодом зарядного и анодом разрядного диодов, анод тиристора соединен с анодом зарядного диода и через последовательно включенные токоограничивающий резистор и выпрямительный, диод, с первой входной клеммой, катод тиристора подключен к,. второй обкладке дозирующего конден- Я сатора и к второй входной клемме.

1 . 1!гв

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для измерения частоты следования сигналов, вырабатываемых источниками напряжения переменного или пульсирующего тока различной формы.

Известен частотомер, содержащий тиристор, доэирующий конденсатор, измеритель среднего тока, а также !О зарядные и разрядные цени. Дозирую-. щий конденсатор заряжается от источника питания 11.

Недостатками указанного устройства являются сложность и низкая точность измерений, Обусловленная зави. симостью показаний от напряжения источника питания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является частотомер, содержащий тиристор, соединенные последовательно дозирующий конденсатор и зарядный диод, параллельно последнему через разрядный диод подключен H3Meритель сред него тока, и, кроме того, содержа-, 1щий зарядную цепь, имеющую диод и транзистор, через которую вторая обкладка дозирующего конденсатора подключена к шине источника питания (г!

Недостатками известного устройства являются сложность и низкая .точность измерений, обусловленная зависимостью показаний частотомера от напряжения1источника питания.

Высокая точность измерений может быть обеспечена лишь при использовании сложного высокостабильного источника питания.

Цель изобретения — повышение надежности устройства, а также точности его в работе путем исключения источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в частотомер, содержащий тиристор, соединенные последовательно дозирующий конденсатор и зарядный диод, параллельно последнему через разрядный диод подключен измеритель сред- него тока, введены стабилитрон, выпрямительный диод H токоограничивающий резистор, причем управляющий электрод тиристора соединен с ано-. дом стабилитрона, катод которого подключен к первой обкладке дозирующе- 55

ro конденсатора, соединенной с катодом зарядного и анодом разрядного диодов, анод тиристора соединен с

185 2 анодом зарядного диода и через последовательно включенные токоограничиваю-. щий резистор и выпрямительный диод с первой входной клеммой, катод тиристора подключен к второй обкладке дозирующего конденсатора и к второй входной клемме.

На чертеже приведена принципиальная схема частотомера.

Частотомер содержит тиристор 1, стабилитрон 2, дозирующий конденсатор 3, зарядный диод 4, разрядный диод 5, измеритель 6 среднего тока, выпрямительный диод 7 и токоограничивающий резистор 8, первую 9 и вторую 10 входные"клеммы, Управляющий электрод тиристора 1 соединен с анодом стабилитрона 2, катод которого подключен к первой обкладке доэирующего конценсатора 3, соединенной также с катодом зарядного диода 4 и анодом разрядного диода 5, анод тиристора 1 соединен с анодом зарядного диода 4 и через последовательно включенные токоограни- . чивающий резистор 8 и выпрямительный диод 7 с первой -входной клеммой 9, катод тиристора подключен к вто "..й обкладке дозирующего конденсатора 3 и к второй входной клемме 10, параллельно зарядному диоду

4 через разрядный диод 5 подключен измеритель 6 среднего тока.

Частотомер работает следующим образом.

В исходном состоянии дозирующии конденсатор 3 разряжен, тиристор 1 заперт. При появлении на клемме 9 положительного относительно клеммы 10 напряжения начинается заряд дозирующего конденсатора 3 через выпрямительный диод 7, токоограничивающий резистор 8 и зарядный диод 4.

При заряде дозирующего конденсатора 3 до напряжения, достаточного для пробоя стабилитрона 2, появляется ток в цепи управляющего электрода тиристора 1, открывающий его. При открывании тиристор 1 шунтирует входную цепь и разряжает дозирующий конденсатор 3 через разрядный диод 5 и измеритель 6 среднего тока. После: полного разряда доэирующего конденсатора 3 и уменьшения входного напряжения до нуля тиристор 1 закрывается и схема возвращается в исходное положение. При повторном повышении входного напряжения цикл будет отработан вновь.

Э 1128 . Как видно из изложенного, стабилитрон 2 выполняет функцию элемента, нормалиэующего заряд на дозирующем конденсаторе 3. Поэтому среднее значение протекающего -через измеритель

6 разрядного тока дозирующего конденсатора, отсчитываемое по его шкале, пропорционально частоте следования входных сигналов независимо от их формы и амплитуды.

Для обеспечения работоспособности частотомера необходимо соблюдение следующих условий:

U0„ >g Б„. +О от (1)

«Пвк (- 15

Z„„g — -(Т„, „, (2) (5) Таким образом, в результате исключения источника питания предлагаемый частотомер по сравнению с известными имеет улучшенные весогабаритные характеристики, проще в изготовлении, а также более точен и надежен в работе. Некритичность к форме входного сигнала позволяет использовать предлагаемый частотомер для измерения частоты следования сигналов от разнообразных источников напряжения переменного или пульсирующего тока.

ВШНПИ Заказ 9023/33

Тираж 710 Поддисное

Филиал ППП Патент" ° геУжгород ул Проектная 4 где Б℠— амплитудное значение входноro переменного или пульсирующего напряжения, U — напряжение пробоя стабилитрона 2;

П„ — величина напряжения на управляющем электроде тиристора 1, необходимая для открывания его, .R -. величина токоограничивающего резистора 8;

I> g- минимальный ток через

30 тиристор 1, достаточный, для удержания его в открытом состоянии, — максимально допустимый ток через тиристор 1.

Условие (.1} характеризует чувствительность частотомера, и соблюдение его необходимо для обеспечения открывающего тока через управляющий электрод тиристора. Условие(,2}

"ограничивает диапазон амплитуд .вход- 40 ного напряжения, в котором работоспособен частотомер. Минимальное значение амплитуды ограничено,величиной тока через тиристор, достаточной для удержания. его в открытом 45 состоянии, а максимальное значение— максимально допустимым током через тиристор.

Как видно из условия (2 }, диапазон амплитуд входного сигнала, 50 в котором работоспособен частотомер, определяется величиной токоограничивающего резистора 8. Нарушение

I 85 4 условия (21 уменьшением величины токоограничивающего резистора 8 приведет к выводу иэ строя тиристора недопустимо большим током, протекающим через него, а увеличением сопротивления может быть вызван недопустимый автоколебательный режим.

Если задаться ограничительными критериями — минимальной амплитудой и максимальным эффективным значением измеряемого входного напряжения, условие (2} может быть преобразовано в условие для определения величины токоограничивающего резистора 8

Пв мин ампл Пвх макс эФФ. хм — — — — — ъ R> — — — — — —.

Ту* макс (3) где ПВх а - минимальная ампли6Х мин Импл туда входного напряжения, требуе-мая из условия (11, вх макс л тивное значение входного напряжения, обычно задаваемое, (для энакопеременного напряжения эффективное значение берется для используемой, полуволны ).

Условие (3} с учетом (4 J ïðèâoäèòñÿ к следующему окончательному виду: Uqy+ Uy от Пвх макс эфф — — — — — >R — — — — ——

ФВ мчко

Емкость конденсатора 3 определяется исходя иэ требуемого диапазона рабочих частот.