Цифровой омметр
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения сопротивления и девитации сопротивления в системах контроля. Цель изобретения - повышение точности измерения, расширение функциональных возможностей и повышение надежности омметра в работе. Режим измерения выбирается с помощью элемента И 10. Импулбсы с выхода генератора 11 импульсов через делитель 12 частоты поступают на управляющий вход управляемого ключа 6, который обуславливает на выходе интегратора 7 наличие треугольных импульсов напряжения, поступающих на первый вход компаратора 8 напряжения. При линейно нарастающем напряжении открыт управляемый ключ 4, а при линейно убывающем - управляемый ключ 5. Генератор 3 тока задает уровень напряжения либо на образцовом резисторе 1, либо на измеряемом резисторе 2. В реверсивном счетчике 14 осуществляется счет импульсов, поступающих с генератора 11 импульсов через элемент И 9. Наличие постоянного уровня логической "1" на выходе триггера 15 свидетельствует о положительной разности величин измеряемого и образцового сопротивлений, число, пропорциональное этой разности, записывается в регистр 16. Цифровой омметр содержит также инвертор 13. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к конрольно-измерительной технике, в частности к измерению параметров многоэлементных двухполюсных Рсили Р цепей. Цель изобретения - повышение бытродействия устройства за счет получения сигналов, необходимых для определения параметров двухполюсников, в ходе переходного процесса в исследуемой цепи, не дожидаясь установившегося режима. Устройства содержит последовательно соединенные источник опорного напряжения, исследуемую двухполюсную цепь, операционный усилитель и первый блок выборки-хранения, а также опорный элемент, включенный в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, блок вычитания напряжений, блок управления, вычислительный блок и шесть блоков выборки-хранения, при этом неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с общей шиной. В устройство введены дифференцирующий усилитель и седьмой блок выборки-хранения. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (1% (И) Ф (51) С 01 R 27/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4460188/24-21 (22) 14.06.88 (46) 23.07.90. Бюл, № 27 (71) Специальное конструкторское бюро средств автоматизации Производственного объединения "Геофизприбор" (72) С.И. Губский, П.А. Дехтярчук, А.И, Хизгилов и В.И. Босацкий (53) 621.317.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 11004499882266, кл. G 01 R 27/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 1137409, кл. G 01 R 27/00, 1985. (54) ЦИФРОВОЙ OMMETP (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения сопротивления и девиации сопротивления в системах контроля.
Цель изобретения — повышение точности измерения, расширение функциональных возможностей и повышение надежности омметра в работе. Режим измерения выбирается с помощью элемента
И 10. Импульсы с выхода генератора
11 импульсов через делитель 12 частоты поступают на управляющий вход управляемого ключа 6, который обуславливает. на выходе интегратора 7 наличие треугольных импульсов напряжения, поступающих на первый вход компаратора 8 напряжения, При линейно нарастающем напряжении открыт управляемый ключ 4, а при линейно убывающем — управляемый ключ 5. Генератор
3 тока задает уровень напряжения либо на образцовом резисторе 1, либо на измеряемом резисторе 2. В реверсивном счетчике 14 осуществляется счет импульсов, поступающих с генератора
11 импульсов через элемент И 9. Наличие постоянного уровня логической "1" на выходе триггера 15 свидетельствует о положительной разности величин измеряемого и образцового сопротивлений, ( число, пропорциональное этой разности, записывается в регистр 16. Цифровой омметр содержит также инвертор
13. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
1580283
Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения сопротивления и девиации сопро" тивления в системах контроля.
Целью изобретения является повышение точности измерения, повышение надежности работы и расширение функциональных воэможностей путем определения величины сопротивления и знака, а !!! также определения величины девиации.
На фиг.l представлена структурная схема цифрового омметра; на фиг.2временные диаграммы, поясняющие его работу. !5
Цифровой омметр содержит образцовый резистор 1, измеряемый резистор
2, генератор 3 тока, управляемые ключи 4-6, интегратор 7, компаратор 8 напряжения, элементы И 9 и 10, гене- 29 ратор ll импульсов, делитель 12 частоты, инвертор 13, реверсивный счетчик 14, триггер 15 и резистор 16.
Выход управляемого ключа 6 через последовательно соединенные интегра- 2 тор 7, компаратор 8 напряжения и элемент И 9 соединен со счетным входом реверсивного счетчика. Своим первым выводом образцовый резистор 1 через управляемый ключ 4 соединен с вторым 3!! входом компаратора 8 напряжения, который через управляемый ключ 5 нодключен к первому выводу измеряемого резистора 2, второй вывод которого соединен с вторым выводом образцового ре-З5 зистора 1 и общей шиной. Второй вход компаратора 8 напряжения соединен также с выходом генератора З.тока.
Второй вход элемента И 9 соединен с выходом генератора ll импульсов и с 40 входом делителя 12 частоты, выход которого соединен с установочным вхо" дом реверсивного счетчика 14 управляющим входом управляемого ключа 6 и через элемент И 10 - с входом уп- 45 равления реверсивного счетчика 14, входом инвертора 13 и управляющим входом управляемого ключа 4.
Первый вход элемента И 9 соединен с входом управления регистра )6 и 5!) первым входом триггера 15 второй вход которого соединен с выходом обнуления реверсивного счетчика 14, выходы которого соединены с входами регистра 16, выходы которого являются выходами цифрового омметра. Выход инвертора 13 соединен с управляющим входом управляемого ключа 5.
Первый и второй контакты управляемого ключа 6 соединены соответственно с положительным и отрицательным полюса ми источника двухполярного питания.
Второй вход элемента И 10 является входом управления цифрового омметра.
Цифровой омметр работает следующим образом.
Допустим, что по включению питания содержимое реверсивного счетчика 14 N =, О, а состояние триггера 15произвольное. Рассмотрим режим измерения девиации сопротивления, при котором на вход управления цифрового омметра (второй вход элемента И 10) подается уровень логической "1". При этом импульсы с выхода делителя 12 частоты (фиг.2а) поступают на управляющий вход управляемого ключа 6, который обуславливает на выходе интегратора 7 наличие треугольных импульсов напряженИя (линейно возрастающего и линейно убывающего), которые поступают на первый вход компаратора 8 напряжения (фиг,2б). При линейно нарастающем напряжении на первом входе компаратора 8 напряжения открыт управляемый ключ 4, а при линейно убывающем — управляемый ключ
5. Генератор 3 тока при открытом управляемом ключе 4 задает уровень напряжения на образцовом резисторе 1 величиной R, U =I Р где Х вЂ” ток генератора 3, а при открытом ключе 5 задает уровень напряжения на измеряемом резисторе 2 величиной R+ U о Х
Выходное напряжение U интегратора 7 в некоторый момент времени t< достигает значения U (фиг.2б), при этом компаратор 8 переходит из состояния логического "0" в состояние с уровнем логической "1" на выходе (фиг.2в), в этот момент на счетный вход реверсивного счетчика 14 поступают счетные импульсы генератора 11 импульсов через элемент И 9. В течение интервала времени „ реверсивный счетчик 14 работает в режиме сложения, так как на вход управления реверсивного счетчика 14 с выхода делителя 12 частоты через элемент H 10 поступает уровень логической "1" (фиг.2а) и в него записывается число
ы т
5 1580283 6 где f — тактовая частота генератора N = О), который сбр импульсов. 15 в состояние лог
Затем происходит переключение Импульс обнулени ключа 6 и начинается работа реверсив- ления реверсивного ного счетчика 14 на вычитание на ляется в момент вре
Участке t 3 tg g (фиг.2б), При
Изменение состоя этом на второй вход компаратора 8 (частота импульсов поступает напряжение U х = T К чек о Х означает что знак
У рез открытый ключ 5 с неизвестного 1р ления отрицателен. резистора 2 (R ), а ключ 4 отключает- ния триггера 15 про ся. При достижении убывающего напря- той цикла измерения жения интегратора 7 величины U к выявлено любым логи срабатывает компаратор 8 и уровень вом определения нал напряжения на его выходе становится 15 последовательности, равным логическому "0" (фиг.2в). За ким пробником. время с из содержимого счетчика выл
Свидетельством о читается число N< = Ет о и общее чис- знаке девиации сопр ло Ng = N) - N, записанное в ревер- — R ), т.е. условия, сивный счетчик 14, пропорционально 20 частота импульсов н разности R х — Ro т.е. девиации сопро- 15 (фиг.2з). В инте тивления Кк. Триггер 15 устанавлива- определяемом разнос ется в состояние логической "1" на реверсивный счетчик выходе положительным фронтом импульса числа пропорциональ
1 с компаратора 8, при этом наличие пос- 25 ротивления, который тоянного уровня логической "1" на в регистр отрицател
его выходе (фиг.2г) свидетельству- пульса с выхода ком ет о положительной разности К х — R, ряжения (фиг.2е). т.е. при выполнении условия R„ > R . . В режиме измерен
С выходов реверсивного счетчика 14 30 ния Rx на вход упра
Ф код числа N+ записывается в регистр оммера (второй вход
16 по отрицательному фронту импуль- подается уровень ло са с выхода компаратора 8, поступаю- По положительном щего на вход управления регистра 16. поступающего с выхо
Коэффициент деления частоты де- З5 частоты на установо лителя 12 частоты определяет точ- сивного счетчика 14 ность измерения девиации сопротивле - вается нулевое сост ния, с его увеличением точность из- вующее числу N = О. мерения возрастает прямо пропорцио- ния реверсивного сч нально. 40 ет уровень логическ
Коэффициент деления определяется щий режим вычитания по формуле а ключ 5 включен и Ro
Р
$Rо сч где R — сопротивление образцового о резистора 1;
6R — шаг квантования R
При R „ < R процесс записи реверсивного счетчика 14 протекает аналогично описанному и отражен на фиг.2д,е интервалом ьз, а процесс и считывания. (вычитания) соответствует интервалу а на фиг,2е. В момент времени t< (фиг,2ж) на выходе обну ления появляется короткий импульс (в этот момент в счетчике записано асывает триггер ического "0". я на выходе обну- . счетчика 14 появмени t< ° ния триггера 15 на его выходе) девиации сопротивИзменение состояисходит с частои может быть ческим устройстичия импульсной например логичес:. б отрицательном отивления (R
R> c. R, является а выходе триггера рвале времени, тью (c c<) в записывается код но девиации сопзаписывается ьным фронтом импаратора 8 напия сопротивлевления цифрового элемента И 10) гического "0". у фронту импульса, да делителя 12 чный вход реверв нем устанавлиояние, соответстНа вход управлеетчика 14 поступаого "О", задаюКлюч 4 отключен, подключает на второй вход компаратора 8 напряжение
Б = ? ° R В течение всего интерва45 ла времени, пока компаратор 8 находится в состоянии логической "1", в реверсивный счетчик 14 записывается код, пропорциональный величине сопротивления измеряемого резистора
5О 2 (К„).
Для определения величины измеряемого сопротивления R в режиме измерения сопротивления необходимо учесть, что в этом случае > = < (фиг.2е), 55 т.е. компаратор 8 находится в единичном состоянии при работе интегратора на участках линейного нарастания и линейного убывания, равных по време1580283 ни, при этом в реверсивный счетчик
)4 записывается код числа N 2R» так как реверсивный счетчик )4 в это время (ь +(4) работает в режиме вычитания. Отсюда видно, что R
= N/2.
Использование только одного источника тока — генератора 3 тока, ток которого задает уровень напряжения последовательно на образцовом и измеряемом резисторах 1 и 2, позволяет повысить точность измерения. Надежность работы повышена за счет того, что алгоритм работы жестко задается импульсами с выхода делителя )2 часто-. ты, которые зависят лишь от стабильности генератора 11 импульсов, которая может быть обеспечена достаточно высокой и не зависит от состояния компаратора 8 напряжения. Расширены и функциональные возможности цифрового омметра, так как он позволяет ollределить величину неизвестного сопротивления, знак и величину девиа- 25 ции измеряемого сопротивления.
Формула изобретения
Цифровой омметр, содержащий гене- Зр ратор тока, инвертор, последовательно соединенные интегратор и компаратор напряжения, последовательно соединенные образцовый резистор и перBblH управляемый ключ, втоРой управля- 35 емый ключ и реверсивный счетчик, пер- вый контакт второго управляемого ключа соединен с первой клеммой для подключения первого вывода измеряемого регистра, вторые контакты первого и 4р второго управляемых ключей соединены между собой и с вторым входом компаратора напряжения, второй вывод образцового резистора соединен с общей шиной и с клеммой для подключения второго вывода измеряемого резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, расширения функциональных возможнос". тей и повышения надежности работы, в него введены генератор импульсов, делитель .частоты, два элемента И, регистр, триггер и третий управляемый ключ, выход генератора тока соединен с вторым входом компаратора, первый и второй контакты третьего управляемого ключа соединены соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника двухполярного питания, третий контакт третьего управляемого ключа соединен с входом интегратора, управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с выходом делителя частоты, с установочным входом реверсивного счетчика и с первым входом первого элемента И, второй вход которого является входом управления цифрового омметра, выход первого элемента И соединен с входом управления реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом компаратора, входом управления регистра и первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом обнуления реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами регистра,.выходы которого являются выходами цифрового омметра, второй вход второго элемента
И соединен с выходом генератора импульсов и с входом делителя частоты, выход первого элемента И соединен с управляющим входом первого управляемого ключа и с входом инвертора, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого ключа.
1580283
Фиа 2
Составитель Ю. Минкин
Техред М.Дидык Корректор А. Обручар
Редактор С. Пекарь
Заказ 2009 Тираж 558 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101