Устройство для измерения напряжения

Устройство для измерения напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик () 76148

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.1177 (21) 2546892/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 300580. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.80 (51)М. Кл.2

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 325. (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И.Дронов, И.tO.Когге, В.Н.Семин и С.В.Смирнов (7! ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования непрерывной информации в дискретную, например в цифровых вольтметрах.

Известно устройство для измерения напряжения, выполненное в виде преобразователя напряжения — цифровой код, содержащее формирователь сигнала за- 10 писи, трансформатор с одной обмоткой и двумя выходными обмотками, магнитотранзисторный генератор импульсов и вентили (1).

Недостатком устройства является 15 то, что управление преобразователей осуществляется по двум раздельным командам: записи и считывания, что при водит к усложнению всего измерительного устройства в целом. 20

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее счетный блок, блок индикации, преобразователь аналог-код, выполненный на магнитном сердечнике с обмоткой, один конец 25 которой через первый и второй элементы И подсоединен к шинам источников записи и списывания, а другой соединен с второй шиной источника записи и с коллектором транзистора, подсо- 30

1! вски )р®(.,!

®- © чкйяд й-МЧГ "

НИЯ единенным к первому входу первого элемента И-НЕ, к входу линии задержки и к выходу третьего элемента И.

Эмиттер транзистора подключен к второй шине источника списывания, а. база соединена с делителем напряжения, подсоединенным в источнику списывания. Первый вход третьего элемента И соединен с линией задержки, а второй вход подсоединен к источнику списывания (2), К недостаткам его следует отнести невысокую помехоустойчивость и значительную погрешность измерения, поскольку устройство имеет формирователи записи и, списывания, а также счетный блок, выполненные в виде отдельных узлов, которые требуют индивидуальной настройки и вносят каждый свою погрешностьт входящую в суммарную погрешность устройства измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения и помехоустойчивости.

Указанная цель достигается тем,. что в устройство для измерения напряжения, содержащее счетный блок, блок индикации, преобразователь ана лог-код, выполненный на магнитном сердечнике с обмоткой, тра11эистор, 738148 делитель напряжения, три элемента И, элемент И-НЕ, линию задержкн, введены генератор импульсов; четыре триггера, два дополнительных элемента

И-НЕ, дополнительный элемент И. При этом Я вЂ” входы первого и второго триггеров соединены с шиной источника пусковых сигналов, единичный выход первого триггера — c вторым входом первого элемента И, единичный выход второго триггера — с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход— с управляющим входом счетного блока.

Выход первого элемента И-ЧЕ связан с управляющим входом блока индукции 15 и с R-входом второго триггера, единичный выход третьего триггера— с вторым входам второго элемента И и с первым входом первого дополнительного элемента И-НЕ, второй вход кото- Щ рого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — c S-входом четвертого триггера, единичный выход

-кстоРого соединен с вторым входом первого элемента И-HE. Нулевой выход третьего триггера связан с первым входом второго дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с одним из выходов счетного блока а выход — c R-входом перI

30 вого триггера, с S-входом третьего триггера и установочным входом счетного блока.

Структурная электрическая схема устройства приведена на фиг. 1. На

Фиг. 2 представлена статическая прямо-З5 уГольная петля гистерезиса, поясняющая работу устройства. устройство для измерения напряжения содержит счетный блок 1, блок

2 индикации, магнитый сердечник 3 о <0 обмоткой, элементы И 4-7, транзистор 8, элементы И-НЕ 9, 1О, 1.1, линию 12 задержки, делитель 13 напряжения, триггеры 14-17, генератор

18 импульсов, шины 19 пусковых сигналов.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала пуск по шине

19 пусковых сигйалов триггеры 14 и

15 переходят в единичное состояние и подГотавливают к работе элементы И

4 и 7 соответственно. Через- элемент

И 4 магнитный сердечник 3 в течение определенного времени перемагничивается по частной петле гистерезиса в направлении + Bm до какой-либо промежуточной величины Br источником записи (Ux) Через элемент И 7 импульсы стабильной частоты с генератора 18 поступают на вход счетного фо блока 1.

По достижении счетным блоком 1 значения соответствующего счетного

ФЫзряда, подключенного к второму входу элемента И-НЕ 11, последний срабатывает и выдает сигнал, которыР переводит триггер 14 в нулевое состояние и, воздействуя на установочный вход счетнбго блока 1, приводит его в исходное положение. Таким образом, триггер 14 определяет время записи измеряемого напряжения (U ) °

Элемент И-НЕ ll также переводит в единичное состояние триггер lб, который сигналом, поступающим с нулевого плеча, закрывает элемент И-НЕ .11„ а сигналом, поступающим с единичного плеча, подготавливает к работе элемент И 5.

Через элемент И 5 магнитный сердечник 3 начинает перемагничиваться в исходное состояние источником списывания (U ), à счетный блок

1, приведенный в исходное положение сигналом с элемента И-НЕ 11, начинает заполняться заново импульсами стабильной частоты, поступающими с генератора 18 через элемент И 7.

Временной интервал между моментом подачи сигнала считывания и моментом окончания процесса перемагничивания магнитного сердечника 3 пропорционален преобразуемому напряжению, который счетным блоком 1 преобразуется в количество импульсов, пропорциональное измеряемому напряжению (U„), Когда процесс перемагничивания магнитного сердечника 3 в исходное состояние заканчивается и он входит в яасьпдение, транзистор 8 генерирует сигнал, поступающий на первый вход элемента И-HE 9, на втором входе которого имеется разрешающий сигнал, поступающий с единичного плеча триггера 17, который на данный момент был переведен в единичное состояние сигналом с элемента И-HE 10.

Сигнал с элемента И-НЕ 9 является сигналом окончания процесса считывания, который, поступая íà R-вход триггера.15, переводит его в нулевое состояние. Триггер 15 прекращает поступление импульсов стабильной частоты с генератора 18 на вход счетного блока l.

Сигнал с элемента И-НЕ 9 подается также на управляющий вход блока 2 индикации, который выдает на цифровое табло информацию, зарегистрированную в счетном блоке 1, величина которой пропорциональна измеряемому напряжению.

Для уменьшения погрешности преобразователя необходимо полное перемагничивание сердечника до исходного состояние.. Этк фуикции выйолняют линии

12 задержки и элемент И б.

В момент окончания процесса перемагничивания сигнал с транзистора 8 поступает иа вход элемента И-НЕ 9 и на вход линии 12 задержки. Пройдя линию задержки, этот сигнал открывает элемент И 6, шунтирующий транзистор 8, при этом к обмотке магнитного

13814 8 сердечника прикладывается напряжение источника списывания (U „) и магнитный сердечник интенсйвйо заканчивает полное перемагничивание по продольной петле гистерезиса.

Для повышения помехоустойчивости работы устройства для измерения наI пряжения в схеме используется элемент И-HE 9 с новыми связями.

При изменении индикации магнитВ ного сердечника Ьг до BH индуктивное сопротивление обмотки мало и . транзистор 8, реагирующий на состояние сердечника, генерирует сигнал, который поступает на элемент И-НЕ, на его другой вход проходит сигнал с единичного плеча триггера 17, При этом на выходе элемента И-НЕ 9 сигнала нет, так как в момент достижения счетным блоком 1 значения соответствующего счетного разряда, подключенного к одному из входов эле- 20 мента И-НЕ 11, последний переводит к единичное состояние триггер 16, который подготавливает к работе элемент И-НЕ 10.

Элемент И-HE 10 выдает сигнал 25 на выходе только с приходом следующего импульса, поступающего с генератора 18, так как счетный блок 1 изменяет свое состояние по заднему фронту импульсов, поступающих на его 30 вход.

Сигнал с элемента И-НЕ 10 переводит триггер 17 в единичное состояние, подготавливая к работе элемент И-НЕ 9. 35

Этим обеспечивается надежная работа устройства и повышается его помехозащищенность.

На этом процесс измерения напряжения, поступающего на вход устройства (О ), заканчивается, Далее процесс измерения повторяется — на вход устройства подается измеряемое напряжение (U„), схема приводится в исходное состояние, подается команда Пуск .

Использование устройства позволяет по сравнению с известными устройствами использовать счетный блок в качестве формирователя записи и списывания и регистрирующего устройства,50 что существенно повышает точность измерения, использование первого элемента И-HE на выходе, преобразователя и триггеров управления повышает помехозащищенность устройства. 55

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжения, содержащее последовательно соединенные блок индикации и счетный блок, 60 преобразователь аналог-код, выполненный на магнитном сердечнике с обмоткой, первый выход которой через первый и второй элементы И подсоединен к первым шинам источника записи и списывания, а второй вывод соединен с второй шиной источника записи и с коллектором транзистора, подсоединенным к первому входу первого элемента И-НЕ, к входу линии задержки и к выходу третьего элемента И, эмиттер транзистора подсоединен ко второй шине источника списывания, а база соединена с выходом делителей напряжения, подсоединенным к шинам источника списывания, первый вход . ,третьего элемента И,соединен с вы- ходом линии задержки, а второй вход подсоединен ко второй шине источника списывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

l точности измерения и помехоустойчивости, в него введеиы генератор импульсов, четыре триггера, два дополнительных элемента И-HE дополнительный элемент И, причем S-входы первого и второго триггеров соединены с шиной источника пусковых сигналов, единичный выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И, единичный выход второго триггера соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с управляющим входом счетного блока, выход первого элемента И-НЕ соединен с управляющим входом блока индикации и с R-входом второго триггера, единичный выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом первого дополнительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с S-входом четвертого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, нулевой выход третьего триггера соединен с первым входом второго допол нительного элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с одним из выходов счетного блока, а выход соединен с R-входом первого триггера с S-входом третьего триггера и установочным входом счетного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 244737, кл. G 06 j 3/00, 1968 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 350165, кл. Н 03 К 13/20, 1970 (прототий).

738148

Составитель А,Титов

Редактор Е,Караулова Техред Ж.Кастелевич Корректор Е.Папп

Заказ 2829/37 Тираж 995 Подпи сное

11HHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óêãîðîä, ул.Проектная,4