Измеритель отношения двух напряжений

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕШ-Й, содержащий первый компаратор , первый вход которого подключён к первому входу устройства, второй вход - к выходу первого цифроаналогового преобразователя,, генератор импульсовj первый и второй счетчики импульсов, установочные входы которых объединены, выходы первого счетчика поразрядно подключены к соответствующим управляющим входам первого цифроаналогового преобразователя, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй компаратор, второй цифроаналоговый преобразователь, источник опор ного напряжения, два элемента И и формирователь тактовых импульсов. причем выход первого компаратора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов и к второму входу, второго элемен1:а И, третий вход - к первому выходу формирователя тактовых им пульсов, а выход - к тактовому входу первого счетчика импульсов, источник . опорного напряжения подключен к аналоговому входу второго цйфроаналогового преобразователя, управляющее входы которого Лоразрядно подключены к соответстэующим выходам второго счетчика импульсов, а выход подключен к аналоговому входу первого цифро (Л аналогового преобразователя и к второму входу второго компаратора, первый входвторого компаратора подключен к второму входу устройства, а выход - к первому входу второго элемента И, третий вход которого подключен к второму выходу формирователя тактовых иШ1ульсов, а выход- 35 к тактовому входу второго счетчика о :дэ импульсов, установочные входы счетчиков подключены к входу формирователя N3 тактовых импульсов и к внешнему вхо; ду запуска устройства, пер- ; вого счетчика импульсов являются выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 4(5t) 6 01 R 19/10

OrlHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3647009/24-21 (22) 22.09.83 (46) 07.06.85. Бюл. И 21 (72) О.A. Морозов и Р.А. Подсекин (53) 621.317.7(088.8) (56) 1.,Скрипник N.A. Коммутационные цифровые измерительные приборы.

М., "Энергия", 1973, с. 4?-49, рис.21.

2. Авторское свидетельство СССР

У 813276, кл. G 01 R 19/10, G 01 R 31/08, 1979. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОНЕНИЯ ДВУХ

НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий первый компаратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй вход — к выходу первого цифро« аналогового преобразователя,, генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, установочные входы которых объединены, выходы первого счетчика поразрядно подключены к соответствующим управляющим входам первого цифроаналого-. вого преобразователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй компаратор, второй цифроаналоговый преобразователь, источник опор ного напряжения, два элемента И и формирователь тактовых импульсов, причем выход первого компаратора под. ключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов и к второму входу второго элемента И, третий вход — к первому выходу формирователя тактовых импульсов, а выход — к тактовому входу первого счетчика импульсов, источник опорного напряжения подключен к аналоговому входу второго цийроаналогового преобразователя, управляющие входы которого поразрядно подключены к соответствующим выходам второго счетчика импульсов, а выход подключен к аналоговому входу первого цифроаналогового преобразователя и к второму входу второго компаратора, первый вход второго компаратора подключен к второму входу устройства, а выход — к первому входу второго элемента И, третий вход которого подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов, а выходк тактовому. входу второго счетчика импульсов, установочные входы счетчиков подключены к входу формирователя тактовых импульсов и к внешнему вхо.ду запуска устройства, выходы первого счетчика импульсов являются выходами устройства.

1160323

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах, измеряющих отношение двух постоянных напряжений или амплитуд двух переменных перно; дических напряжений произвольной формыe

Известен измеритель отношения двух напряжений, содержащий автома- 1О тический переключатель,. первый вход которого подключен к первой входной клемме устройства, второй вход через делитель напряжения — к второй входной клемме устройства, а, выход через последовательно соединенные избирательный усилитель, амплитудный детектор, экстремум-детектор, ревереивный счетчик импульсов — к блоку индикации, генератор импульсов, вьходщ которого подключен к блоку управления, первый выход которого соединен с управляющим входом автоматического переключателя, второй выход с управляющим входом экстремум-детек-25 тора, а третий выход — с управляющим входом блока индикации, выход счетчика импульсов подключен к управляющему входу делителя напряжения 1) .

Недостаток данного устройства— ограниченные функциональные возможности, так как данное устройство не позволяет измерять отношение двух переменных напряжений, форма и частота которых отличаются одна от другой.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измеритель отношения двух напряжений, содержащий компаратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй вход - к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход " к входу генератора импульсов, выход генератора импульсов подключен к тактовым входам первого и второго счетчиков импуль- сов, установочные входы которых подключены к выходу пускового органа, выходы первого счетчика поразрядно подключены к соответствующим управляющим входам цифроаналогового пре50 образователя (ЦАП), аналоговый вход которого подключен к второму входу устройства PД .

Недостаток известного устройства- И ограниченные функциональные возможности, не позволяющие измерять отношение двух напряжений, если их, форма, фаза или частота отличаются, друг от друга.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения отношения как постоянных, так и амплитуд переменных периодических напряжений произвольной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель отношения двух напряжений, содержащий первый компаратор, первый вход которого подключен к первому входу устройства, второй вход — к выходу первого ЦАП, геВ нератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, установочные входы которых объединены, выходы первого счетчика поразрядно подключены к соответствующим управляющим входам первого IIAII, введены второй компаратор, второй ЦАЛ,источник опорного напряжения, два элемента И и формирователь тактовых импульсов, причем выход первого компаратора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого .подключен к вы-. ходу генератора. импульсов и к второму входу второго элемента И, третий вход — к первому выходу формирователя тактовых импульсов, а выход— к тактовому входу первого счетчика импульсов, источник опорного напряжения подключен к аналоговому входу зторого ЦАП, управляющие входы которого поразрядно подключены к соответствующим выходам второго счетчика импульсов, а выход подключен к аналоговому входу первого ЦАП и к второму входу второго компара" тора, первый вход второго компаратора подключен к второму входу устройства, а выход — к первому входу второго элемента И, третий вход которого подключен к .второму выходу г формир.ователя тактовых импульсов, а вьмод - к тактовому входу второго счетчика импульсов, установочные входы счетчиков подключены к входу

/ формирователя тактовых импульсов и к внешнему входу запуска устройства1 выходы первого счетчика импульсов являются выходами устройства.

На чертеже приведена структурная схема измерителя отношения двух напряжений, Измеритель отношения содержит первый счетчик 1 импульсов, первый ЦАП

2, управляющие входы которого пораз-

1 160323 рядно соединены с выходами счетчика 1, первый компаратор 3, второй вход которого соединен с выходом

ЦАП 2, а первый вход — с первым входом устройства, первый элемент,И

4, первый вход которого соединен с выходом компаратора 3, а выход — с тактовым входом счетчика 1, генератор

5 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И 4, второй 10 счетчик 6 импульсов, второй ЦАП 7, управляющие входы которого соединены поразрядно с выходами счет,чика 6, а вьжод — с аналоговым входом первого ЦАП 2, второй компара- 1 тор 8, второй вход которого соединен с выходом ЦАП 7, а первый вход — с вторым входом устройства, второй элемент И 9, первый вход которого соединен с выходом компаратора 8, второй вход — с выходом генератора 5 импульсов, а выход — с тактовым входом счетчика 6, источник: 10 опорного напряжения, выход которого соединен с анаЛОговым входом ЦАП 7, и формирователь 11 тактовых импульсов, первый и второй выходы которого соединены с третьими входами элементов

И 4 и 9 соответственно, а вход подключен к установочным входам счетчиков 1 и 6 импульсов и к шине "Пуск" внешнего запуска измерителя, информационным выходом измерителя являются выходные шины счетчика 1.

Измеритель отношения работает ЗЗ следующим образом.

В исходном состоянии элементы

И 4 и 9 заблокированы сигналами с формирователя 11 тактовых импульсов и импульсы, вырабатываемые гене- 4О ратором 5, не проходят на тактовые входы счетчиков 1 и 6. Коротким запускающим импульсом на шине "Пуск" счетчики 1 и 6 устанавливаются в нулевое состояние и запускается формиро- 4 ватель 11 тактовых импульсов. Начинается измерение отношения напряжений У1 и Ц»,, которое осуществляется за два такта. В течение первого такта, который начинается сразу после прохождения запускающего импульса, Формирователь 1! тактовых импульсов вырабатывает на своем втором выходе импульс, разблокирующий элемент И 9 по его третьему входу. Дли- тельность этого импульса должна быть не меньше длительности периода самой низкой частоты напряжения 1 » . Во Ф время первого такта измерения компаратор 8 сравнивает мгновенное значение напряжения g = f (g) с входным ступенчато-нарастающим напряжением ЦАП 7. Если мгновенное значение напряжения У = у» ® становится меньше или равно выходному напряжению ЦАП 7; то выходное напряжение компаратора 8 блокирует элемент

И 9 по его второму входу, запрещая дальнейшее прохождение импульсов от генератора 5 на счетный вход счетчика 6 и останавливая тем самым дальнейшее увеличение выходного напряжения ЦАП 7 до тех пор, пока мгновенное значение напряжения U = »® не станет больше выходного напряжения ЦАП 7. В этом случае выходное напряжение компаратора 8 вновь разблокирует элемент И 9, разрешая тем самым прохождение импульсов от генератора 5 на тактовый вход счетчика

6. Таким образом, при условии, что скорость нарастания выходного напряжения ЦАП 7, которая определяется частотой следования импульсов генератора 5, больше скорости нарастания напряжения У» = f ($) в течение первого такта измерения происходит поразрядное уравндвешивание амплитуды напряжения Ц1 = »® выходным напряжением ЦАП 7 до выполнения условия пб

О„„= и„„„„= ОО

6 где У щ — амплитудное значение напряжения О» = f (Ц;

О, — выходное напряжение

ЦАП 7;

0 Π— напряжение источника опорного напряжения — число импульсов, поступивших на вход счетчика

6 в течение первого такта измерения;

8 g — полная емкость счетчика 6.

После окончания времени первого такта измерения формирователь 11 так товых импульсов блокирует элемент

И 9 и разблокирует элемент И 4, вырабатывая на своем первом выходе импульс, длительность которого долж" на быть не меньше длительности перно« да самой низкой частоты напряжения Ц, Во время второго такта измерения аналогично тому, как это происходит в первом такте, происходит сравнение

1160323

ВНИИНИ Заказ 3?68/42 Тираж 74S Подписное

Филиал ППЙ "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 компаратором Э выходного напряжения

ЦАП 2 с мгновенным значением напряжения Ui=fg P) до выполненйя условия

5

-Π— — 2) пь п

6, 0m 1 цдп2 о ,; rpe 0 — амплитудное значение напряжения Ц l y Й);

ll — число импульсов, поступивших на вход счетчика 1 в течение второго такта измерения, й, — полная емкость счетчика 1.

Иэ выражения (1) и (2) следует, 1З что т.е. отношение амплитуд двух переменных напряжений пропорционально числу, записанному в счетчик 1 после окончания второго такта измерения.

Аналогично происходит измерение отношения двух постоянных напряжений или любой комбинации измерения отношения постоянного и амплитуды переменного напряжения.

Таким образом, предлагаемый измеритель отношения двух напряжений обладает существенно большими функциональными воэможностями по сравнению с известным измерителем и позволяет измерять отношение напряжений в широком частотном диапазоне.

Измеритель отношения двух напряжений Измеритель отношения двух напряжений Измеритель отношения двух напряжений Измеритель отношения двух напряжений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным масляным выключателям электрических сетей

Изобретение относится к области информационно-измерительной и аналоговой вычислительной техники и может использоваться в анализаторе колебаний напряжения

Изобретение относится к области информационно-измерительной и аналоговой вычислительной техники, может использоваться в анализаторах качества электроэнергии

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может быть использовано для измерения параметров усилителей низких и инфранизких частот, а также для автоматизированного контроля трактов прохождения аудиосигналов

Изобретение относится к электротехническим измерениям, предназначено для измерения угла диэлектрических потерь диэлектрических материалов

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности, к устройствам для измерения отношения K значений амплитуд и величины сдвига фаз F0 двух гармонических сигналов, и может быть использовано при корреляционном анализе, преимущественно сигналов звукового и инфразвукового частотных диапазонов

Изобретение относится к электроизмерительной технике
Наверх