Устройство для измерения отношения двух электрических величин

Устройство для измерения отношения двух электрических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение служит для повышения быстродействия устройства для случая превышения первым напряжением второго. Устройство содержит преобразователи 1 и 2 электрических величин в напряжение, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, ключ 6, пусковой орган 8, генератор 9 импульсов, инвертор 11 и счетчик 16. Введенный операционный усилитель 19 с масштабирующими резисторами 13, 14 и 15, N весовыми резисторами 12 и N суммируюшими ключами 10 образуют аналоговый сумматор. Кроме того, для достижения цели введены компаратор 5, ключ 7, счетчик 17 и блок 18 регистрации . 1 ил. О) оо 00 ас

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Я) 4 Г 01 R 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю с

С>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983695/24-21 (22) 02 ° 12.85 (46) 15.09.87. Вюл. М 34 (72) О.А. Морозов и Л.П. Пичужкина (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 789821, кл, G 01 R 19/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М - 813276, кл. G 01 R 19/10, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение служит для повышения б стродействия устройства для

„„SU„„1337789 А1 случая превышения первым напряжением второго. Устройство содержит преобразователи 1 и 2 электрических величин в напряжение, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, ключ 6, пусковой орган 8, генератор

9 импульсов, инвертор 11 и счетчик

16. Введенный операционный усилитель

19 с масштабирующими резисторами 13, 14 и 15, N весовыми резисторами 12 и

N суммирующими ключами 1О образуют аналоговый сумматор. Кроме того, для достижения цели введены компаратор

5, ключ 7, счетчик 17 и блок 18 регистрации. 1 ил.

1337789 второго. !!а чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства °

Устройство соцержит первый 1 и второй 2 преобразовлтели электрических величин в напряжение, ттифроанллоговый преобразователь (ЦЛП) 3, первый 15

4 и второй 5 комплраторы, первый 6 и второй 7 ключи, пусковой орган 8, ген е р л т о р 9 3 тм ттул т, с о тз, Г с умм и р унп(тих клк>чеI! 1 О, тптвертор 1 1, N тзе сопых резисторов 12, первый 13, второй 14 и третий 15 млсштабируюптие резисторы, лервьш 16 и второй 17 счетчики, блок

18 регттгтрлции и оттерационный усилитель 19. Выход преобразователя 1 электрических величин через мястптлбирую- 25 щий резигтор 13 соединен с неинверT«pyt>3I!II вхогтом с лерлционного усилителя 19, который через млспттабирующий ре.зистор 14 .злземлен. Выход оперлционногс усилителя 19 гоед,шен с перштми вх >ц(тми комплрлторов > и 4 и тере 3 млгтптлбирун ций резистор 1 > с инвертирут>!.111лт входом оперлционного уси:!IITpsIs! 19 и пс ртзыми г>ытз(цлми V весовых резисторов 1, вторые Ел!воды которых с(>г;!и!те!в(с соответстнун>шими вьгхоцлми !(! суммирун>щих ключей 10, входы которых го QIIIIpHI I II Icсте и с выхоцом про обрл зот(лтеля 2 электрическихх н еличив 13 н;111ряже и ис входом ЦЛП 4р

3 и вторым входом комплрлTop;l 5. Упрлвлянш ттте входы N гуммирующих ключей соединены г первыми соответствующими входами блока 18 регистрации и соответствун щими выход 1 111 счетчика 17,Вы- 45 ход к(> I!!ape T(>pa 5 соединен с первым входом ключл 7 и через инвертор 11 с трет!,им вхс дом ключа 6. Второй вход комплрлтс рл 4 соединен с выходом ЦЛП

3, вxëäI! к(>T рого соединены с соответствунхцими вторыми входами блока 18 индиклции и выходами счетчика 1б. Выход компараторл 4 г.оединен с первым входом ключа 6 и управляющим входом блока 18 регистрации. Выход генератора 9 импульсов соединен с вторыми входами ключей б и 7. Выход ключа 6 соеI2!31(eII гс с ÷(- гш.(м входом счетчика

16, л ных(д ключа 7 — со счетным вхо1 2 2 где Ul — нлпряжетзие делимого;

U2 — напряжение делителя;

Изобретение относится к технике измерения отношения двух электрических величин, например сигналов с тензодатчиков.

Целью изобретения является повыптение быстродействня устройства для случая превьппения первым напряжением дом счетчика 17, вход сброса которого соединен с входом сброса 16 счетчика и выходом пускового органа 8.

0перационный усилителт, 19 с масш-. тлбирующими резисторами 13, 14 и 15, весовыми резисторами 12 и М сул(ми рующими к.-пючлми обрз зует аналоговый сумматор.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 6 и 7 злкрыты сигналами с компараторов 4 и

5 соответственно и имгтульсы, вырабатываемые генератором 9, не проходят на счетный вход счетчиков 16 и 17. Б счетчиках !б и 17 и в блоке 18 регистрации нлх(> тится итт(т>ормлция о пргдыдупте и из и(p(!111!1, Птзс об !за 3 (>>3 л те:111 1 и 2 ттр(зогпр(1 зун>т г хс цттьт(.- тз(личины Л, и Л в одноп(лярные напряжения U u U co( ((>(r>2 (:.с тс гтзе(31(о. Импульсолт Пуск через пусковой орган Я счетчики 16 и 17 vcTлнлв::итзлн>т(>т в нулевое состояние.

При этом суммирующие ключи 10 размыкаются, Пл(тряжение нл первом входе компарлторл 5 стлновится равным 11, а нл с го вторс м входе — Ц, напряжение на гзьтходе ЦЛП 3 равно нултп. При этом нлттряжение пл втором входе компаратора > болыпе напряжения на его первом входе и клк>ч 6 по первому входу открыт. Р с.тучае, если U„) U комплрлтор 5 вырлблтывлет напряжение, разблокируюитее ключ 7 по первому входу и блокирунлцее через инвертор 11 ключ 6 по -,ретьему входу. Импульгы с выхоцл генератора 9 импулт,сов через замкнутый ключ 7 поступают на вход счетчика 17. Г прихоетом первого импульса замыкается первый суммирующий ключ 10, напряжение на выходе операционного усилителя 19 становится равным U — U, комларлтор 5 сравнивает это напряжение с напряжением Г2 и, если оно будет по-прежнему больше Ц состояние компаратора 5 не изменится, и на вход счетчика 17 поступит второй импульс от генератора 9 импульсов и вызовет злмыклние второго суммирующего ключа 10, напряжсIII .р 11;1 выходе операционного усилителя 9 стянет равным U, -2 U2 . Этот проц(сс будет продолжаться до тех пор, пока не вылолнится условие

1 11 789

U и

Кдл где УК,„—

11.

N и

Когда откуда

= и +

2 п

50

n — количест1<о ступеней,

При выполнении условия (1) компл— ратор 5 вырлблть1влет напряжение, которое закрывает ключ 7 и 1ерез инвертор 11 открывает ключ 6 по второму входу. При этом импульсы генератора

9 импучьсов поступают нл вход счетчика 16 и на вь<ходе ЦАЛ 3 формируется ступенчато возрлстлюп<ее напряжение

И, величина которого связ11влет Г,, К4<1 и количество п записанных в счетчик

16 импульсов соотношением выходи ое и лиряжение ЦАП 3; напряжение преобразователя 2; емкость счетчика 16; число импульсов, поступив— ших на вход счетчикл 17. выходное напряжение ЦАП 3 станет равным выходному напряжению операционного усилителя 19, компаратор 4 вырабатывает напряжение, закрывающее ключ 6 по первому входу, в ре — 30 эультате прекращается прохождение импульсов с выхода генератора 9 импульсов на вход счетчика 16. При этом перепадом напряжения с компаратора 4 в блоке 18 регистрации формируется

35 сигнал индикации состояния счетчиков

16 и 17. Равенство выходных напряжений операционного усилителя 19 и ЦАП

3 можно записать в виде цг 40

TlU = — — и

1 г т.е. результатом измерения отношения является сумма чисел, записанных в счетчиках 16 и 17. Число и запи— санное в счетчик 16,отражает дробную часть, а число и, записанное в счетчик 17, — целую часть результата измерения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

55 устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержащее первый преобразователь электрической величины в напряжение, втор и прс о<зрлзовлт< .11, -лс ктрич< < кс и нс— лич<кны в ил пряже лис, цифролнлл< говый преобрлзонлтел1,, лнллоговый нхс л кс— торого соединен с Н)<ходом нт< рого преобразователя электрической величины в напряжение, первый комплрлтор, первый вход которого соединен с выход<м цифроаналогового преобрлзовлте— ля, ключ, один вход которого соединен с выходом компарлторл, генерлтор импульсов, выход которого соединен с вторым входом ключа,счетчик импульcoIf, вход которого соединен с выходом кчючл, а выходы поразрядно соединены с информационными входами цифролl<1 t< T Оного Tlppобрлзовлтеля 11 пуско вой оргл11, соединеннь1й с установочным входом счетчика, о т л и ч а ю ш е ес я тем что, с целью поffhtIL ени11 быстродействия измерения отношений, в не I о вв еде нч1 операционный усилитель, Х суммиру1<1п1их 1слючей, М весов11х резисторов, три млсштлбирующих резисторл, втор< и кс мплрлтор, в горой ключ, второй счетчик и блок регистрации, при lehf 1111ход первого преобрлзовлтеля электрическо f Ifeличины в нлпряжение через первый масштлбирующий резистс р сîellèHeH с и< инвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом второго млсштабирующего резистора, второй вьгход которого заземлен, выход операционного усилителя соединен с вторым входом второго компараторл и через третий масштлбирующий резистор — со своим инвертирующим входом и первыми выводами И весовых резисторов, вторые выводы которых соединены с выходами соответствующих N суммируюп<их ключей, соединены с выходом второго преобразователя электрической величины в напряжение, а их управляющие входы соединены с соответствующими выходами второго счетчика и первыми входами блока регистрации, выход второго преобразователя электрической величины в напряжение соединен с первым входом второго компаратора, выход которого соединен с первым входом второго ключа и через инвертор с третьим входом первого ключа, второй вход второго компаратора соединен с вторым входом первого компаратора, выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с входом второго счетчика, выход первого компаратора

1337789

Составитель В. Смирнов

Техред В.Кадар

Корректор А. Зимокосов

Редактор А, Лежнина

Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4125/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 соединен с управляющим входом блока регистрации, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, установочный вход второго счетчика соединен с установочным входом первого счетчика.