Джоульметр

Джоульметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение служит для повьшения надежности работы джоульметра. :Джоульметр содержит три канала, Канал управления образован формирователем 6 импульсов запуска, блоком 7 усг тановки в исходное состояние, логическим элементом ИЛИ 8, одновибратором 9, аналоговым ключом 10, компаратором 13, RS-трйггером (Т) 15 и ре-и ле 16. Канал быс1;рого измерения энергии импульса состоит из входной цепи 1, квадратора 11, интегратора (И) 12. Канал точного измерения энергии им-, пульса образован термопреобразователем 2, усилителем 3 постоянного тока, детектором 4, отсчетным блоком 5, При поступлении импульса на вход джоульметра он через входную цепь 1 посту. . пает на входы каналов ,быстрого и точного измерения энергии импульса и на вход формирователя 6, который устанавливает Т 15 в исходное состояние . При этом контакты 18, 17 реле 16 замкнуты. Сигнал на выходе И 12 с 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (5)) 4 G 01 R 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 495613 (2! ) 4198358/24-21 (22) 23.02.87 (46) 07.09.88. Бюл. Ф 33 (72) П.И.Куприянов, Б.М.Лернер и А.Н.Слепанев (53) 621.317.385(088.8) (56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации на джоульметр.

ПС-61. ЛЕ.702.015.ТО. 1969 °

Авторское свидетельство СССР

У 495613, -кл. 0 О1 В 21/00» 1974, (54} ДЖОУЛЪИЕТР (57) Изобретение служит для повышения надежности работы джоульметра.

Джоульметр содержит три канала, Ка-! нал управления образован формирователем 6 импульсов запуска, блоком 7 ус=

„„Я0,,„1422171, А2 тановки в исходное состояние, логическим элементом ИЛИ 8, одновибратором 9, аналоговым ключом 10, компаратором !3, RS-триггером (Т) 15 и ре" ле 16. Какал быстрого измерения энергии импульса состоит из входной цепи

1, квадратора 11, интегратора (И) 12.

Канал точного измерения энергии им"„ пульса образован термопреобразователем 2, усилителем 3 постоянного тока, детектором 4, отсчетным блоком 5. При поступлении импульса на вход джоульметра он через входную цепь 1 посту- . пает на входы каналов . быстрого и точного измерения энергии импульса и на вход формирователя б, который устанавливает Т 15 в исходное состоя" ние. При этом контакты 18, !7 реле

16 замкнуты. Сигнал на выходе И 12

l422l7I

10!

20

35 пропорционален энергии входного импульса. Названный сигнал сравнивае гся компаратором 13 с напряжением, задаI ваемым источником 14 постоянного напряжения. Последний определяет безопасный порог работы канала точного измерения энергии импульса. При превьппении сигналом на выходе И 12 безопасного порога на выходе компаратора

13 формируется сигнал, переключающий

Т 15 в новое состояние. Вследствие этого срабатывает реле 16, которое отключает подогреватель термопреобраэователя 2 от входной цепи. Тем самым

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерений энергии одиноч" ных электрических импульсов и является усовершенствованием изобретения .по авт.св. Р 495613.

Цель изобретения — повьппение надежности работы джоульметра путем исключения воэможности перегрузок, вызывающих необратимое изменение па" раметров термопреобразователя.

На фиг.l представлена структурная схема джоульметра; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу даоулЫметра.

Джоульметр состоит из входной цепи 1, содержащей резисторы и переключатели, термопреобразователя 2, усилителя 3 постоянного тока, детектора

4, отсчетного блока 5, формирователя

6 импульсов запуска, блока 7 установки в исходное состояние, логического элемента ИЛИ 8, одновибратора 9, аналогового ключа 10, квадратора ll, выполненного на аналоговом перемножителе сигналов, интегратора 12, компаратора 13, источника 14 опорного напряжения, RS-триггера 15 и реле 16 с нормально замкнутыми контактами

17 и 18.

Параллельно входной цепи 1 подключен вход формирователя 6 импульсов запуска, К выходу входной цепи 1 подключены параллельно вход квадратора ll и через нормально замкнутые ограничивается на определенном безопасном уровне значение энергии, воздействующей на термопреобразователь

2. Установка в исходное состояние осуществляется подачей импульса с блока

7 установки в исходное состояние, по которому Т 15 устанавливается в исходное состояние, При этом реле 16 обесточивается, а контакты 17, 18 замыкаются. Одновременно одновибратор 9 формирует импульс, который кратковременно замыкает ключ 10, подготавливая

И 12 к измерению энергии нового импульса. 2 ил. контакты 17 и 18 реле 16 подогреватель термопреобраэователя 2. Термопара термопреобразователя 2 подключена к входу усилителя 3 постоянного тока.

5 К выходу последнего подключен вход детектора 4, к выходу которого подключен отсчетный блок 5. Логический элемент ИЛИ 8 подключен йервым входом к выходу формирователя 6 импульсов запуска, а вторым входом — к выходу блока 7 установки в исходное состояние. К выходу логического элемента

ИЛИ 8 подключены параллельно вход одновибратора 9 и вход RS-триггера 15.

Выход одновибратора 9 подключен к входу управления аналогового ключа

10. В исходном состоянии последний открыт. К выходу квадратора 11 подключены параллельно вход интегратора 12 и выход аналогового ключа 10, К выходу интегратора 12 подключены параллель. но вход аналогового ключа 10 и первый вход компаратора 13. В исходном сос-. тоянии выходное напряжение интегратора равно нулю. Второй вход компаратора 13 подключен к источнику 14 опорноro напряжения. Выход компаратора подключен к S-входу RS-триггера 15.

К выходу последнего подключено реле

16.

Джоульметр работает следующим образом.

В момент времени t измеряемый импульс энергии (фиг.2a) поступает на вход формирователя 6 импульсов

142217

3 запуска, через входную цепь 1 на вход квадратора 11 и через контакты

17 и )8 реле 16 на вход термопреобразователя 2 (фиг.2 б). .5

Формирователь 6 импульсов запуска формирует импульс (фиг.2 в), который через элемент ИЛИ 8 поступает на

R-вход RS-триггера 15 и на вход заE пуска одновибратора 9. При поступле-нии импульса запуска В$-триггер 15 сохраняет нулевое состояние (фиг.2г), а одновибратор 9 формирует импульс (фиг.2 д) управления аналогового ключа 10. Во время действия импульса 15 одновибратора 9 аналоговый ключ 10 закрыт, тем самым интегратор 12 переводится в режим интегрирования сигнала с выхода квадратора 11. Выходное напряжение (фиг.2 е) интегратора 12 20 поступает на первый вход компаратора

13. Выходное напряжение интегратора

12 в результате интегрирования сигнала с выхода квадратора ll нарастает до значения U 1, не превьппающего на- 25 пряжение U источника 14 опорного напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 13, поэтому последний не срабатывает, т.е. не формирует сигнал на R-входе RS-триггера 15 ° 30

Последний сохраняет исходное состояние (фиг.2 г), поэтому реле 16 обесточено, его контакты 17 и 18 замкнуты.

Термопреобразователь 2 преобразует измеряемый импульс энергии в видеоимпульс термоЭДС, который усиливается усилителем 3 постоянного тока, запоминается по максимуму детектором

4 и измеряется отсчетным блоком 5. 40

По окончании в момент времени t 3 импульса одновибратора 9 аналоговый ключ 10 переходит в открытое состояние, вследствие чего устанавливается нулевое выходное напряжение интегра- 45 тора 12 (фиг.2 е).

При подаче на вход джоульметра в момент времени t 4 импульса энергии (фиг.2 а), превышающего по величине установленный предел измерения, выход- О ное напряжение интегратора 12 (фиг.2 е) нарастает до значения U 2 ° превьппающего напряжение U источника 14 опорного напряжения, подаваемоГо на второй вход компаратора 13 °

В момент времени t 5 равенства выходного напряжения интегратора 12 напряжению U жточника 14 опорного напряжения срабатывает компаратор

4 !

3 (фиг.2 ж), т.е. формирует сигнал на S-входе RS-триггера 15. Последний переходит в единичное состояние, вследствие чего срабатывает реле !6.

При срабатывании последнего его контакты 17 и 18 размыкаются, вследствие чего подогреватель термопреобраФ зователя 2 отключается от входной цепи 1. Тем самым ограничивается на определенном безопасном уровне, установленном при настройке джоульметра, значение энергии, воздействующее на термопреобразователь 2 (фиг.2 б).

Для исключения воэможности перегрузок, вызывающих необходимое изменение параметров термопреобразователя, реле 16 должно быть быстродействующим.

Для восстановления нормальной работы джоульметра после подачи на его вход импульсов энергии, превышающих по величине установленный предел измерения, необходимо, например„ в момент времени С 8 на второй вход логического элемента ИЛИ 8 подать импульс (фиг.2 в) с блока ? установки в исходное состояние. При этом

RS-триггер 15 переходит в нулевое состояние (фиг.2 г), отключается реле 16 и своими контактами 17 и 18 подключает подогреватель термопреобразователя 2 к выходу цепи 1 .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого джоульметра заключается в повышении метрологической надежности за счет исключения возможности перегрузок, вызывающих необратимое изменение параметров термопреобразователя.

Формула изобретения

Джоульметр по авт.св. В 495613, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения перегрузок, вызывающих выход из строя джоульметра из-за необратимых изменений параметров термопреобразователя, в него введены формирователь импульсов запуска, блок установки в исходное состояние, логический элемент ИЛИ, одновибратор, аналоговый ключ, квадратор, интегратор, компаратор, источник опорного напряжения, .КБ-триггер и реле, причем формирователь импульсов запуска подключен входом к входной цепи, а выходом к первому входу логического элемента

ИЛИ, второй вход логического элемента

Составитель С.Хромов

Техред,Кравчук Корректор Н.Король

Редактор И.Горная

Заказ 4426/45

Тираж 772

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14221

ИЛИ подключен к выходу блока установки в исходное состояние, а выход .I параллельно к R"входу RS-триггера и .входу одновибратора, к выходу которого подключен вход управления аналогового ключа, к выходу входной цепи подключены параллельно входы квадра-. тора и через нормально замкнутые контакты реле подогреватель термопреоб71 6 разователя, к выходу квадратора подключены вход интегратора и выход. аналогового ключа, вход которого подключен к выходу интегратора и к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, к выходу компаратора подключен S-вход . RS-vp rdepa, к выходу которого подключено реле.