Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код

Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ Э.ПЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В КОД, содержащий усилитель постоянного тока, инвертирующий вход котоjporo соединен с одним из выводов .опорного резистора, второй вьгеод которого соединен через первый делитель напряжения с неинверирующим входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая Ц(С-цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с общей шиной преобразователя, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом второго делителя напряжения , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введены генератор опорной частоты, три делителя частоты , счетчик, реверсивнь р счетчик, два блока совпадений и блок деления кодов, причем выход генератора опорной частоты соединен с входом первого делителя частоты и с первым входом первого блока совпадений, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, третий вход - с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, с выходом второго делителя напряжения и с вторым выводом опорного резистора , а выход через третий делитель частоты соединен с вторым входом второго блока совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход - со счетным входом реверсивного счетчика, установочные входы которого соединены с соответствую: щими выходами счетчика и с первыми входами блока деления кодов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выход первого блока совпадений соединен с входом счетчика .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.

41 1> G 01 R 27/02.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автои;коим свидетельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ (21) 3649612/24-21 (гг) 1о.1о.83 (46) 07.04.85. Бюл. и 13 (72) И.M. Белогурский, А.И. Мартяшин, А.В. Светлов и П.П. Чураков (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.317.33(088.8) (56) 1. Мартяшин А.И., Шахов Э.К., Шландин В.M. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения. "Энергия", 1976, с. 332.

2. Авторское свидетельство СССР

У 382231, кл. Н 03 К 13/20, 02.02.72 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ

ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

В КОД, содержащий усилитель постоянного тока, инвертирующий вход кото1рого соединен с одним из выводов

,опорного резистора, второй вывод которого соединен через первый делитель напряжения с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая

R„C„-цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первоI

ro блока сравнения соединен с общей шиной преобразователя., второй вход второго блока сравнения соединен

„„Я0„„1149182 А с выходом второго делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены генератор опорной частоты, три делителя частоты, счетчик, реверсивный счетчик, два блока совпадений и блок деления кодов, причем выход генератора опорной частоты соединен с входом первого делителя частоты и с первым входом первого блока совпадений, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, третий вход — с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, с выходом второго делителя напряжения и с вторым выводом опорного резистора, а выход через третий делитель частоты соединен с вторым входом второго блока совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход — со счетным входом реверсивного счетчика, установочные входы которого соединены с соответствую щими выходами счетчика и с первыми входами блока деления кодов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выход первого блока совпадений соединен с входом счетчика.

9 11491

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения величин элементов RxCx- u RxI- цепей, причем информация о параметрах цепей получается в цифровых кодах, что дает возможность использовать преобразователь в системах, сопряженных с ЭЦВМ.

Известен преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код, содержащий источники опорного напряжения, коммутатор, усилитель постоянного тока, в цепь инвертирующего входа которо15 го включена исследуемая цепь, а в цепь ООС включен опорный элемент, блок сравнения и логический блок (11.

Основными недостатками преобразователя является наличие коммута20 торов и источников опорного напряжения (ИОН), что снижает быстродействие преобразователя и увеличивает погрешность преобразования.

Наиболее близким техническим

25 решением к изобретению является преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в унифицированные сигналы, содержащий усилитель постоянного тока, переключатель, один вход которого соединен с однополярным источником образцового напряжения, второй вход с контактом механического ключа, два блока сравнения, два делителя напряжения, два триггера, выход переключателя соединен через образцовый резистор с инвертирующим входом усилителя постоянного тока, а через первый делитель напряжения с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока в цепь отрицательной обратной связи которого включена преобразуемая Єф -цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения.соединен с общей шиной второй вход второго блока сравнения через второй делитель напряжения соединен с выходом переключателя, один 5О из выходов первого блока сравнения соединен с входом йервого триггера, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, второй выход первого блока сравнения и 55 выход второго блока сравнения соответственно соединены с входами второго триггера, второй контакт

82 2 механического ключа и второй выход однополярного источника образцового напряжения соединены с общей шиной $23.

Недостатком известного преобразователя является наличие погрешности измерения параметров К„С„ цепи за счет разряда конденсатора (С„) во время проведения измерений. Кроме того, на результат измерения накладывается погрешность блоков сравнения, поскольку преобразование производится на постоянном токе и отсутствует усреднение результата преобразования.

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров двухэлементных электрических цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код, содержащий усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен с одним из выводов опорного резистора, второй вывод которого соединен через первый делитель напряжения с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая

Rx x-цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с общей шиной преобразователя, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом второго делителя напряжения, введены генератор опорной частоты, три делителя частоты, счетчик, реверсивный счетчик, два блока совпадений и блок деления кодов, причем выход генератора опорной частоты соединен с входом первого делителя частоты и. с первым входом первого блока совпадений, второй вход вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, третий вход — с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, с выходом второго делителя напряжения и с вторым выводом опорного резистора, а выход через третий делитель частоты соединен с вторым входом второго блока совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход — со счетным входом реверсивного счетчика, установочные входы

1149182 которого соединены с соответствующими выходами счетчика и с первыми входами блока деления кодов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выход первого блока совпа-. дений соединен с входом счетчика.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код содержит усилитель 1 постоянного тока, схваченный отрицательной обратной связью через исследуемую Й„C †це 2, первый делитель 3 напряжения, опорный резистор (Р ) 4, первый блок 5 сравнения, второй делитель 6 напряжения, второй блок

7 сравнения, три делителя частоты

8- 10, второй блок 11 совпадения, счетчик 12, генератор 13 опорной частоты, второй блок 14 совпадений, реверсивный счетчик 15 и блок 16 деления кодов.

Выход усилителя 1 постоянного тока соединен с первыми входами блоков 5 и 7 сравнения и через исследуемую Р„С.„-цепь 2 — с одним из выводов опорного резистора (Р,) 4, подключенного к инвертирующему входу усилителя 1 постоянного тока. Второй вывод опорного резистора 4 подключен -через делитель 3 напряжения к неинвертирующему входу усилителя 1 постоянного тока.

Выходы реверсивного счетчика 15 подключены к соответствующим входам блока 16 деления кодов, первые входы которого соединены с выходами счетчика 12 и установочными входами реверсивного счетчика 15.

Счетный вход реверсивного счетчика

15 соединен с выходом второго блока 14 совпадений, один из входов которого соединен через первый делитель 8 частоты с выходом генератора 13 опорной частоты, а второй вход через третий делитель 10 частоты соединен с одним из входов первого блока 11 совпадений и через второй делитель 9 частоты— с выходом первого. блока 5 сравнения и входами первого 3 и второго 6 делителей напряжения. Вход счетчика 12 соединен с выходом первого блока 11 совпадений, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом второго блока

7 сравнения и генератором 13 опорной частоты. Второй вход блока 7 сравнения соединен с выходом второго делителя 6 напряжений.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении питания на выходе первого блока 5 сравнения возникает напряжение Бгс„ = +Ео, которое

10 по цепи обратной связи подается на оба входа усилителя 1 постоянного тока соответственно через опорный резистор (8+) 4 и первый делитель

3 напряжения. На выходе усилителя

15 1 постоянного тока сигнал иэменяется по закону

U =+0,5Ео - — - (1) 20

На вход второго блока 7 сравнения подается сигнал Оу и сигнал второго делителя 6 напряжения

U „„= +К „Ео. На выходе второго

25 блока 7 сравнения формируется временной интервал дt = 2К „ R С„.

Таким образом в счетчик 12 записуется код wAcna No f.r 2K 42

К „ ° R6C„„, пропорциональный велйчине С„. Этот код подается на установочные- входы реверсивного счетчика 15, на счетный вход которого подается число импульсов,,равное

642 6+Э

K К

35 " гоц К 2 (ЙоС„-1 Ск) (2)

641

К К

=21

per= го„ R „С„. (3)

641

Код на выходе реверсивного счетчика 15 пропорционален постоянной

50 времени исследуемой цепи Е„ . Далее на блок 16 деления кодов подается код постоянной времени исследуемого двухполюсника и код емкости этой же цепи. На его выходе имеем

Rx ор« о (4) На выходе реверсивного счетчика

15 код Равныи N.рот N рот N)2

40 = Nc- — "z = гоч 2 64,4м о к

К 642 К 64% — f 2 (Нг гоц К

d 41 л

Кксх) °

"р" К = К 64З КЬ4 (3) 1149182

Составитель Л. Фомина

Техред С.Мигунова Корректор С. Черни г

« »

Редактор А. Шандор

Заказ 1874/31 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Введение новых функциональных узлов и связей позволяет повысить точность измерения параметров двухэлементных электрических цепей за счет устранения погрешности от разряда конденсатора введения знакопеременного воздействия и усреднения результата. Кроме этого, получен еще один информативный параметр цепи, ее постоянная времени х