Измеритель параметров r @ с @ (r @ l @ ) двухполюсников

Измеритель параметров r @ с @ (r @ l @ ) двухполюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах измерения параметров двухполюсников, смонтированных на печатной плате.Измеритель параметров (Кх1х) двухполюсников содержит генератор I тактовых импульсов, делители 2, 3 частоты на два, интегратор 4, коммутаторы 5, 17, элементы И 8, 10, инвертор 9, одновибраторы II, 12, элементы 13, 16 выборки-хранения, амплитудные детекторы 14, 15, аналого-цифровой преобразователь 18, микроЭВМ 19, измерительный усилитель 6, образцовое активное сопротивление 7. Измеритель параметров имеет повьппенное быстродействие. 2 ил. (/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 20468/24-21 (22) 20.06.86 (46) 30.12.88. Бюл. 11 48 (71) Винницкий политехнический институт (72) Б.Я. Лихтциндер, B.Ê. Задорожный и А.И. Власюк (53) 621.317.731(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 679897, кл. G 01 R 27/26, 1978.

Мелик-Шахназаров А,,M. и др. Измерительные приборы со встроенными микропроцессорами. M. Энергоатомиздат, 1985, с. 181-182. (54) H3MEPHTEJIb IIAPAMETPOB „С„(RxI„)

ДВУХПОЛЮСНИКОВ

„„80„„1448305 A 1 (57) Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах измерения параметров двухполюсников, смонтированных на печатной плате.Измеритель параметров К„С„(К„Е „) двухполюсников содержит генератор 1 так-товых импульсов, делители 2, 3 частоты на два, интегратор 4, коммутаторы 5, 17, элементы И 8, 10, инвертор 9, одновибраторы 1, 12, элементы 13, 16 выборки-хранения, ампли> тудные детекторы 14, 15, аналого-цифровой преобразователь 18, микроЭВИ

19, измерительный усилитель 6, образцовое активное сопротивление 7. Измеритель параметров имеет повьппенное быстродействие. 2 ил.

1448305

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах измерения параметров двухполюсников, смонтированных на печатной плате.

Дель изобретения, — повышение бысродействия устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема из- 10 мерителя параметров многосвязных

RxÑ„(ÐõLк) цепей; на фиг. 2 - временные диаграммы рработы измерителя параметров многосвязных; RxC x(RxLx) цепей: а — фор« I$ ма напряжения на выходе генератора тактовых импульсов, б — форма напряжЕния на выходе второго делителя частоты, в — форма напряжения на выходе интегратора, г - форма напряжения 20 на выходе измерительного усилителя," д — форма напряжения на выходе первого элемента И, е — форма напряжения на выходе второго элемента И; ж— импульс напряжения на выходе первого 25 одновибратора, з — импульс напряжения на выходе второго одновибратора.

Измеритель содержит генератор I тактовых импульсов, первый делиель

2 частоты на два, второй 3 делитель 30 частоты на два, интегратор 4, первый коммутатор 5, измерительный усилитель 6, образцовое активное сопротивление 7, первый элемент И 8, инвертор 9, второй элемент И 10, первый одновибратор 11, второй одновибратор 12, первый элемент 13.. выборки и хранения, первый амплитудный детектор (АД) 14, второй АД )5, второй элемент 16 выборки и хранения, 40 второй коммутатор 17, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, микроЭВМ 19.

Выход генератора 1 соединен с входом первого делителя 2 частоты надва,45 пЕрвый прямой выход первого делителя частоты соединен с входом второго делителя 3 частоты на два. Выход второго делителя частоты соединен с входом интегратора 4 и первым входом первого коммутатора 5. Выход интегратора 4 соединен с вторым входом коммутатора 5. Выход коммутатора 5 соединен с первым зажимом для подключения измеРяемого двухполюсника, второй зажим соединен с первым входом измерительного усилителя б, второй вход которого соединен с общей шиной.

Выход измерительного усилителя соединен с его входом 1 через образцовое активное сопротивление 7, Выход генератора 1 соединен с первым входом элемента И 8 и входом инвертора 9, второй вход элемента И 8 соединен с вторым инверсным выходом делителя 2 частоты на два, выход инвертора 9 соединен с первым входом второго элемента И 1 О, второй вход элемента И

I0, соединен с первым прямым выходом делителя 2 частоты на два. Выход элемента И 8 соединен с входом одновибратора 11,, выход элемента И 10 соединен с входом одновибратора 12.. Выход одновибратора 11 соединен с первым входом первого элемента выборки и хранения 13, первым входом первого

АД 14 и первым входом второго АД 15.

Выход одновибратора 12 соединен с первым входом второго элемента выборки и хранения 16. Выход операционного усилителя б соединен с вторыми входами элементов выборки и хранения 13 и

16 и вторыми входами АД 14 и 15, Выходы элементов 13, 16, 14, 15 соединены соответственно с первьм, вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора 17. Выход коммутатора 17 соединен с входом АЦП 18, выход которого соединен с входом микроЭВМ 19.

Первый выход микроЭВМ соединен с третьим входом коммутатора 5, второй выход микроЭВМ соединен с пятым входом коммутатора 17.

Устройство работает следующим образом.

Генератор тактовых импульсов формирует прямоугольные импульсы (фиг.2а). Данный сигнал делится на четыре делителя частоты на два 2, 3 (фиг. 2б) Импульсы типа меандр с выхода делителя 3 частоты надва поступают на. вход интегратора 4 и первый вход первого коммутатора 5. На интеграторе 4 формиРуется напряжение треугольной формы (фиг. 2в), которое поступает на второй вход первого коммутатора 5. В зависимости от типа измеряемой цепи 6 на выходе коммутатора 5 формируется сигнал прямоугольной формы (фиг. 2б) или треугольной формы (фиг. 2в), Выбор формы тестового сигнала осуществляется коммутатором 5 по сигналу управления от микроЭВМ 20. Прямоугольный тестовый сигнал используется при измерении

К Е „ цепей, а треугольный — R„C „

Известно, что в результате интегрирония 2 блок 16 запоминает мгновенное значение измеряемого напряжения в момент, времени, блок 14 запоминает амплитуду измеряемого напряжения в момент времени t, а 15 — в момент времени t ° Постоянные напряжения несущие информацию об измеряемых параметрах с выходов блоков 13, 16, 14, 15, поступают на входы коммутатора 17. Сигнал управления коммутатора 17 поступает с микроЭВМ 19. Напряжение с выхода коммутатора 17 последовательно во времени поступает на вход АЦП 18. Код с выхода АЦП 18 поступает на вход микроЭВМ 19.

Алгоритм работы микроЭВМ 19, представляющей собой стандартную микроЭВМ с внешней памятью для хранения данных о характере и величине параметров измеряемых цепей, состоит в следующем.

Начало измерения параметров двухэлементных цепей начинается с выработки микроЭВМ 19 сигнала управления коммутатором 5. Этот сигнал поступает на коммутатор 5 с первого выхода микроЭВМ 19, Одновременно на коммутатор 17 с второго выхода микроЭВМ 19 поступает сигнал, подключающий выход блока 13 через коммутатор

17 к входу АЦП 18. После окончания, цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода блока 13 в код микроЭВМ 19 считывает с выхода

АЦП 18 значения кода и одновременно вырабатывает сигнал, подключающий выход блока 16 через коммутатор к выходу АЦП 18. После окончания цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода блока 16 в код, микроЭВМ 19 считывает значения кода и вырабатывает сигнал, подключающий

АД 1 4 через коммутатор 17 к входуАЦП

18. После этого вычисляется амплитуда треугольной составляющей выходного напряжения усилителя 6, как разность с учетом знака между двумя значениями выходного напряжения усилителя. После окончания цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода АД 14 в код, микроЭВМ

19 считывает значения кода и вырабатывает сигнал, подключающий выход

АД 15 через коммутатор 17 к выходу

АЦП 18. После окончания цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода АД 15 в код микро3ВМ считывает значения кода и выз

1448305 вания напряжения прямоугольной формы получаем треугольное напряжение, а при дифференцировании треугольного напряжения — прямоугольное. Следовательно, в результате воздействия на

5 измеряемую цепь, тестового сигнала соответствующей формы, на выходе измерительного усилителя 6 формируется переменное напряжение сложной формы (фиг, 2г), содержащее треугольную и прямоугольную составляющую. Образцовое активное сопротивление 7, шунтирующее измерительный усилитель, служит для нормирования выходного напряжения в заданном диапазоне при широких изменениях значений измеряемых параметров.

Раздельное измерение треугольной и прямоугольной составляющих за один период тестового воздействия осущеставляется при помощи элементов 8-19 следующим образом. Сигнал с выхода генератора 1 поступает на первый вход элементов И 8 и на вход инвертора 9. 2ь

Сигнал с инверсного выхода делителя 2 частоты на два поступает на второй вход элемента 8. На выходе элемента

8 формируется первый запускающий импульс (фиг. 2а) сигнал с прямого вы- 30 хода делителя 2 частоты на два поступает на первый вход элемента И 8, на второй вход элемента И 19 поступает сигнал с выхода инвертора 9. На выходе элемента И 10 формируется второй запускающий импульс (фиг. 2е).

Первый и второй запускающие импульсы расположены симметрично переходу через нуль тестового напряжения треугольной формы и отстают друг от дру- 4О га ровно на четверть периода частоты тестового воздействия. Сигнал с выхода элемента И 9 поступает на вход одновибратора 11, где формируется сигнал управления (фиг. 2ж). Сигнал с вы- 46 хода элемента И 1 0 поступает на вход одновибратора 12, где формируется сигнал управления 2 (фиг. 2з)-. Импульсы управления 2 и 1 калиброваны по дли. тельности и отстают друг от друга на четверть периода частоты тестового воздействия.

Импульс управления 1 поступает на вход управления блока 13 и входы

"Сброс" АД 14, 15. Блок 13 запоминает мгновенное значение входного на— пряжения в момент времени t< . АД 14, 15 устанавливаются в исходное состояние. По приходу импульса управле5 14483 числяет амплитуду прямоугольной составляющей выходного напряжения усилителя. Вначале вычисляется полусумма постоянных напряжений АД 14 и 15, а затем из полученного значения вычитается величина треугольной составляющей. Такое вычисление прямоугольной составляющей измеряемого напряжения позволяет исключить влияние смещения нулевого уровня напряжения на выходе усилителя 6, Все сигналы управления коммутаторами 5 и 17 вырабатываются в микроЭВМ 19 под управлением программы "Таймер". Реэуль" 1б таты измерения, данные о измеряемых элементах, управляющие программы хранятся в микроЭВМ.

Формула изобретения

Измеритель параметров „ф(R„L ) двухполюсников, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты на два, второй делитель частоты на два, интегратор, первый коммутатор. и первую клемму для подключения измеряемого двухполюсника, соединенные последовательно, выход второго делителя частоты на два соединен с вторым входом первого коммутатора, вторая клемма для подключения измеряемого двухполюсника соединена с первым входом измерительного усилителя, второй вход измерительного усилителя соединен с общей шиной, выход из35 мерительного усилителя соединен с пер. вым входом через образцовое активное сопротивление, третий вход первого коммутатора соединен с первым выходом микроЭВМ, вход микроЭВМ соединен с выходом аналого-цифрового преобра05 6 эователя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента И, инвертор, два одновибратора, два элемента выборки-хранения, два амплитудных детектора, второй коммутатор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента, И и с входом инвертора, второй инверсный выход первого делителя частоты соединен с вторым входом первого эпемента И, первый выход первого делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом второго элемента И, выход пер" вого элемента И соединен с входом первого одновибратара, выход которого соединен с первым входом первого элемента выборки-хранения и первым входом первого и второго амплитудных детекторов, выход второго элемента .И соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента выборки-хранения, выход измерительного усилителя соединен с вторыми входами первого и второго элементов выборки-хранения и вторыми входами первого и второго амплитудных детекторов, выходы первого и второго элементов выборки-хранения соединены соответственно с первым и вторым входами второго коммутатора, выходы первого и второго амплитудных детекторов соединены соответственно с третьим и четвертым входами второго коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразова-теля, второй выход микроЭВМ соединен с пятым входом второго коммутатора.

Составитель В. Стукан

Редактор M. Товтнн Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 6844/51 Тираж 7 72 Подписное

BHHHHH о.ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1 рc èçâîäñ твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4