Устройство для измерения величины тока

Устройство для измерения величины тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистически к

Реслублик (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (51)NL. Кл.

Н 03 К 13/20 (22) Заявлено 09. 01. S I (21) 3232601/18-21 с присоединением заявки М(26) Приоритет

3Ьвударстваквый юкитвт

СССР ао делан изовретеиий и открытий (53) УЙК 681 325 (088. 8) Опубликовано15. 09. 82. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 15.09.82

E.A.Àíäðååâ, В.К.Басенко, С.П.Ситько, И.И.

B.À.Øåâ÷åíêî и И.Б.Рубашов (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина государственный уни им. Т. Г.Шевченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ТОКА

Изобертение относится к ядерной радиоэлектронике .и предназначено для измерения тока, генерируемого полупроводниковым детектором под действием рентгеновского излучения.

Известно устройство измерения величины тока, генерируемого полупроводниковым детектором под действием рентгеновского излучения, состоящее из интегратора тока и аналого-цифрового преобразователя 1 ).

Недостатками данного устройства являются низкие точность и быстродействия преобразования.

Известно также устройство, содер жащее входной ключ, генератор тока разряда, интегратор, блок сравнения низкого уровня, триггер управления входным ключем, триггер выделения интервала времени разряда, элемент

И, генератор стабильной частоты и

:счетчик числа (2 1.

Недостатками такого устройства являются низкие точность и быстродействия преобразования.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых величин, увеличение точности измерения и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройство для измерения величины тока, содержащее счетчик количества импульсов, первый вхоа которого соединен с выходом элемента

И, первый вход которого соединен с выходом генератора стабильной часл тоты,второй вход с выходом триггера управления и первым входом входного ключа, второй вход которого .соединен. с выходом генератора тока разрядки, а выход -с входной шиной и входом интегратора, выход которого соединен с входом блока сравнения низкого уровня, в него введены блок сравнения высокого уровня, блок выходных ключей, накопительный регистр, блок деления, 43

3 9592 счетчик числа переходов, через высокий уровень, два элемента ИЛИ, первый вход первого из которых соединен с первой управляющей шиной, второй вход - с выходом блока сравнения низкого уровня, а выход - с первым входом триггера управления, а выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом триггера управления, первый вход - с второй управляющей tO шиной, вторым входом счетчика количества импульсов, первым входом счетчика числа переходов через высокий уровень и первым входом блока деления, второй вход с выходом блока 4Э сравнения .высокого уровня, вторым входом счетчика числа переходов через высокий уровень и .первым входом блока выходных ключей, второй вход которого соединен с выходом счетчика 20 количества импульсов,а выход — с входам накопительного регистра, выход которого соединен с вторым входом блока деления, третий вход которого соединен с выходом счетчика числа переходов через высокий уровень, а выход - с выходной шиной, при этом вход блока сравнения высокого уровня соединен с выходом интегратора.

На фиг. 1 представлена структур ная схема устройства ; на фиг62.эпюры напряжения во времени; на фиг

3 - график измерения коэффициента быстродействия в зависимости от величины измеряемого тока устройства.

Блок-схема предлагаемого устрой ства содержит интегратор 1, входной ключ 2, генератор 3 тока разряда, генератор 4 стабильной частоты, элемент И 5, счетчик 6 количества импульсов, триггер 7 управления входным ключем, первый элемент ИЛИ 8,второй элемент ИЛИ 9, блок 10 сравнения низкого уровня, блок 11 сравнения высокого уровня, блок 12 выходных ключей, накопительный регистр

13, блок 14 деления, счетчик 15 числа переходов через высокий уровень, входная шина 16, первая управляющая шина 17, вторая управляющая шина 18, выходная шина 19 устройства.

На фиг.2 изображены эпюры напряжения во времени устройства., где:

à — сигнал на первом входе управления; Il - сигнал на втором входе управления; на третьем входе схемы И деления и на втором входе счетчика числа переходов через высокий уровень; III - -напряжение на выходе ин76 ф тегратора; 1Y - выход схемы сравнения высокого уровня, первый вход выходных ключей и первый вход счетчика числа переходов через высокий уровень; У - выход схемы сравнения низкого уровня; У1 - цыход триггера управления входным ключом("0" - ключ разомкнут, "1" - ключ .замкнут);

УП вЂ” вход, счетчика числа; У1!! - первый вход счетчика числа переходов через высокий уровень; 1Х - единичный код сигнала, передаваемого в накопительный регистр.

Устройство для измерения величины тока работает следующим образом.

Сигнал с первой управляющей шиной 17 через первый элемент ИЛИ 8 включает триггер 7 управления входным ключем. При этом отключается ге.нератор 3 тока разряда от входа интегратора 1- и .открывается элемент И

5, и импульсы генератора 4 стабиль- ной частоты поступают на счетчик 6 числа. Входной измеряемый ток с вход ной шины 16 интегрируется интегратором 1. Процесс продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе инте-.. гратора 1 не достигнет напряжения верхнего порога. В этот момент срабатывает блок 11 сравнения верхнего уровня, сигнал которой переключает через второй элемент ИЛИ 9 триггер

7 управления, осуществляет передачу кода со счетчика 6 количества импульсов в накопительный регистр 13 че- . рез выходные ключи 12 и записывает единицу в счетчик 15 числа переходов через высокий уровень..Сигнал триггера 7 управления переключает входной ключ 2 и на вход интегратора 1 поступает ток обратной полярности от генератора 3 тока разряда.

Элемент И 5 закрывается; Напряжение на выходе интегратора 1 начинает па-. дать. В момент, когда напряжение на выходе интегратора 1 сравнивается с напряжением нижнего порога, срабатывает блок 10 сравнения низкого уровня и сигнал с ее выхода элемент

ИЛИ 9 переключает триггер 7 управления. При этом входной ключ 2 переключается s первоначальное положение, элемент И.5 открывается, и процесс проходит аналогично описанному до момента появления сигнала со второй управляющей шины 18. Этот сигнал установит через второй элемент

ИЛИ триггер 7 управления в ис5 959 ходное состояние, включит блок 14 деления установит счетчик 6 количества и 1пульсов и счетчик 15 числа переходов через высокий уровень в исходное состояние. Блок деления 14 выполнит деление в цифровом- виде числа, записанного в накопительном регистре 13, на число, записанное в счетчике 15 числа переходов через высокий уровень °

После прихода сигнала со второй управляющей шины 18 устройство приводится в исходное состояние, цифровой сигнал на выходе 19 устройства обрат.но пропорционален величине измеряемого тока.

Формула изобретения

Устройство для измерения величины тока„ содержащее счетчик количества импульсов, первый вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты, второй вход - с выходом триггера управления . и первым входом входного ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора тока разряда, а выход - с 30 входной шиной и входом интегратора, выход которого соединен с входом блока сравнения низкого уровня, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения диапазона измеряемых вели-З чин тока, увеличения точности измере-. ния,и быстродействия, в него введены блок сравнения высокого уровня, 276 6 блок выходных ключей, накопительный регистр, блок деления, счетчик числа переходов через высокий уровень,два элемента ИЛИ, первый вход первого из которых соединен с первой управляющей шиной, второй вход - с выходом блока сравнения низкого уровня, а выход " с первым входом триггера управления, а выход второго элемента

ИЛИ соединен с вторым входом триггера управления, первый вход " с вто рой управляющей шиной, вторым входом счетчика количества импульсов, первчм входом счетчика числа переходов через высокий уровень и первым входом блока деления, второй вход - с выходом блока сравнения высокого уровня, вторым входом счетчика числа переходов через высокий уровень и первым входом блока выходных ключей, второй ,вход которого соединен с выходом счетчика количества импульсов, а вы- ход - с входом накопительного регистра, выход которого соединен с вторым входом блока деления, третий вход которого соединен с выходом счетчика числа переходов через высокий. уровень, а выход - с выходной ши- . ной, при этом вход блока сравнения высокого уровня соединен с выходом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Копелли Д. Аналоговые инте-гральные схемы. Н., "Мир", 1972, с.349-351, 2. Патент Великобритании

N 1474970, кл. Н 3 Н, 1978.

959276

Составитель А.Кузнецов

Редактор М.Недолуженко Техред М.Рейвес Корректор Н.Король

Заказ 7026/76 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4