Устройство для измерения отношения двух электрических величин

 

Изобретение служит для повышения быстродействия устройства для случая превышения первым напряжением второго. Устройство содержит преобразователи 1 и 2 электрических величин в напряжение, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, ключ 6, пусковой орган 8, генератор 9 импульсов, инвертор 11 и счетчик 16. Введенный операционный усилитель 19 с масштабирующими резисторами 13, 14 и 15, N весовыми резисторами 12 и N суммируюшими ключами 10 образуют аналоговый сумматор. Кроме того, для достижения цели введены компаратор 5, ключ 7, счетчик 17 и блок 18 регистрации . 1 ил. О) оо 00 ас

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (Я) 4 Г 01 R 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю с

С>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3983695/24-21 (22) 02 ° 12.85 (46) 15.09.87. Вюл. М 34 (72) О.А. Морозов и Л.П. Пичужкина (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 789821, кл, G 01 R 19/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М - 813276, кл. G 01 R 19/10, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН (57) Изобретение служит для повышения б стродействия устройства для

„„SU„„1337789 А1 случая превышения первым напряжением второго. Устройство содержит преобразователи 1 и 2 электрических величин в напряжение, цифроаналоговый преобразователь 3, компаратор 4, ключ 6, пусковой орган 8, генератор

9 импульсов, инвертор 11 и счетчик

16. Введенный операционный усилитель

19 с масштабирующими резисторами 13, 14 и 15, N весовыми резисторами 12 и

N суммирующими ключами 1О образуют аналоговый сумматор. Кроме того, для достижения цели введены компаратор

5, ключ 7, счетчик 17 и блок 18 регистрации. 1 ил.

1337789 второго. !!а чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства °

Устройство соцержит первый 1 и второй 2 преобразовлтели электрических величин в напряжение, ттифроанллоговый преобразователь (ЦЛП) 3, первый 15

4 и второй 5 комплраторы, первый 6 и второй 7 ключи, пусковой орган 8, ген е р л т о р 9 3 тм ттул т, с о тз, Г с умм и р унп(тих клк>чеI! 1 О, тптвертор 1 1, N тзе сопых резисторов 12, первый 13, второй 14 и третий 15 млсштабируюптие резисторы, лервьш 16 и второй 17 счетчики, блок

18 регттгтрлции и оттерационный усилитель 19. Выход преобразователя 1 электрических величин через мястптлбирую- 25 щий резигтор 13 соединен с неинверT«pyt>3I!II вхогтом с лерлционного усилителя 19, который через млспттабирующий ре.зистор 14 .злземлен. Выход оперлционногс усилителя 19 гоед,шен с перштми вх >ц(тми комплрлторов > и 4 и тере 3 млгтптлбирун ций резистор 1 > с инвертирут>!.111лт входом оперлционного уси:!IITpsIs! 19 и пс ртзыми г>ытз(цлми V весовых резисторов 1, вторые Ел!воды которых с(>г;!и!те!в(с соответстнун>шими вьгхоцлми !(! суммирун>щих ключей 10, входы которых го QIIIIpHI I II Icсте и с выхоцом про обрл зот(лтеля 2 электрическихх н еличив 13 н;111ряже и ис входом ЦЛП 4р

3 и вторым входом комплрлTop;l 5. Упрлвлянш ттте входы N гуммирующих ключей соединены г первыми соответствующими входами блока 18 регистрации и соответствун щими выход 1 111 счетчика 17,Вы- 45 ход к(> I!!ape T(>pa 5 соединен с первым входом ключл 7 и через инвертор 11 с трет!,им вхс дом ключа 6. Второй вход комплрлтс рл 4 соединен с выходом ЦЛП

3, вxëäI! к(>T рого соединены с соответствунхцими вторыми входами блока 18 индиклции и выходами счетчика 1б. Выход компараторл 4 г.оединен с первым входом ключа 6 и управляющим входом блока 18 регистрации. Выход генератора 9 импульсов соединен с вторыми входами ключей б и 7. Выход ключа 6 соеI2!31(eII гс с ÷(- гш.(м входом счетчика

16, л ных(д ключа 7 — со счетным вхо1 2 2 где Ul — нлпряжетзие делимого;

U2 — напряжение делителя;

Изобретение относится к технике измерения отношения двух электрических величин, например сигналов с тензодатчиков.

Целью изобретения является повыптение быстродействня устройства для случая превьппения первым напряжением дом счетчика 17, вход сброса которого соединен с входом сброса 16 счетчика и выходом пускового органа 8.

0перационный усилителт, 19 с масш-. тлбирующими резисторами 13, 14 и 15, весовыми резисторами 12 и М сул(ми рующими к.-пючлми обрз зует аналоговый сумматор.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 6 и 7 злкрыты сигналами с компараторов 4 и

5 соответственно и имгтульсы, вырабатываемые генератором 9, не проходят на счетный вход счетчиков 16 и 17. Б счетчиках !б и 17 и в блоке 18 регистрации нлх(> тится итт(т>ормлция о пргдыдупте и из и(p(!111!1, Птзс об !за 3 (>>3 л те:111 1 и 2 ттр(зогпр(1 зун>т г хс цттьт(.- тз(личины Л, и Л в одноп(лярные напряжения U u U co( ((>(r>2 (:.с тс гтзе(31(о. Импульсолт Пуск через пусковой орган Я счетчики 16 и 17 vcTлнлв::итзлн>т(>т в нулевое состояние.

При этом суммирующие ключи 10 размыкаются, Пл(тряжение нл первом входе компарлторл 5 стлновится равным 11, а нл с го вторс м входе — Ц, напряжение на гзьтходе ЦЛП 3 равно нултп. При этом нлттряжение пл втором входе компаратора > болыпе напряжения на его первом входе и клк>ч 6 по первому входу открыт. Р с.тучае, если U„) U комплрлтор 5 вырлблтывлет напряжение, разблокируюитее ключ 7 по первому входу и блокирунлцее через инвертор 11 ключ 6 по -,ретьему входу. Импульгы с выхоцл генератора 9 импулт,сов через замкнутый ключ 7 поступают на вход счетчика 17. Г прихоетом первого импульса замыкается первый суммирующий ключ 10, напряжение на выходе операционного усилителя 19 становится равным U — U, комларлтор 5 сравнивает это напряжение с напряжением Г2 и, если оно будет по-прежнему больше Ц состояние компаратора 5 не изменится, и на вход счетчика 17 поступит второй импульс от генератора 9 импульсов и вызовет злмыклние второго суммирующего ключа 10, напряжсIII .р 11;1 выходе операционного усилителя 9 стянет равным U, -2 U2 . Этот проц(сс будет продолжаться до тех пор, пока не вылолнится условие

1 11 789

U и

Кдл где УК,„—

11.

N и

Когда откуда

= и +

2 п

50

n — количест1<о ступеней,

При выполнении условия (1) компл— ратор 5 вырлблть1влет напряжение, которое закрывает ключ 7 и 1ерез инвертор 11 открывает ключ 6 по второму входу. При этом импульсы генератора

9 импучьсов поступают нл вход счетчика 16 и на вь<ходе ЦАЛ 3 формируется ступенчато возрлстлюп<ее напряжение

И, величина которого связ11влет Г,, К4<1 и количество п записанных в счетчик

16 импульсов соотношением выходи ое и лиряжение ЦАП 3; напряжение преобразователя 2; емкость счетчика 16; число импульсов, поступив— ших на вход счетчикл 17. выходное напряжение ЦАП 3 станет равным выходному напряжению операционного усилителя 19, компаратор 4 вырабатывает напряжение, закрывающее ключ 6 по первому входу, в ре — 30 эультате прекращается прохождение импульсов с выхода генератора 9 импульсов на вход счетчика 16. При этом перепадом напряжения с компаратора 4 в блоке 18 регистрации формируется

35 сигнал индикации состояния счетчиков

16 и 17. Равенство выходных напряжений операционного усилителя 19 и ЦАП

3 можно записать в виде цг 40

TlU = — — и

1 г т.е. результатом измерения отношения является сумма чисел, записанных в счетчиках 16 и 17. Число и запи— санное в счетчик 16,отражает дробную часть, а число и, записанное в счетчик 17, — целую часть результата измерения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

55 устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержащее первый преобразователь электрической величины в напряжение, втор и прс о<зрлзовлт< .11, -лс ктрич< < кс и нс— лич<кны в ил пряже лис, цифролнлл< говый преобрлзонлтел1,, лнллоговый нхс л кс— торого соединен с Н)<ходом нт< рого преобразователя электрической величины в напряжение, первый комплрлтор, первый вход которого соединен с выход<м цифроаналогового преобрлзовлте— ля, ключ, один вход которого соединен с выходом компарлторл, генерлтор импульсов, выход которого соединен с вторым входом ключа,счетчик импульcoIf, вход которого соединен с выходом кчючл, а выходы поразрядно соединены с информационными входами цифролl<1 t< T Оного Tlppобрлзовлтеля 11 пуско вой оргл11, соединеннь1й с установочным входом счетчика, о т л и ч а ю ш е ес я тем что, с целью поffhtIL ени11 быстродействия измерения отношений, в не I о вв еде нч1 операционный усилитель, Х суммиру1<1п1их 1слючей, М весов11х резисторов, три млсштлбирующих резисторл, втор< и кс мплрлтор, в горой ключ, второй счетчик и блок регистрации, при lehf 1111ход первого преобрлзовлтеля электрическо f Ifeличины в нлпряжение через первый масштлбирующий резистс р сîellèHeH с и< инвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом второго млсштабирующего резистора, второй вьгход которого заземлен, выход операционного усилителя соединен с вторым входом второго компараторл и через третий масштлбирующий резистор — со своим инвертирующим входом и первыми выводами И весовых резисторов, вторые выводы которых соединены с выходами соответствующих N суммируюп<их ключей, соединены с выходом второго преобразователя электрической величины в напряжение, а их управляющие входы соединены с соответствующими выходами второго счетчика и первыми входами блока регистрации, выход второго преобразователя электрической величины в напряжение соединен с первым входом второго компаратора, выход которого соединен с первым входом второго ключа и через инвертор с третьим входом первого ключа, второй вход второго компаратора соединен с вторым входом первого компаратора, выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с входом второго счетчика, выход первого компаратора

1337789

Составитель В. Смирнов

Техред В.Кадар

Корректор А. Зимокосов

Редактор А, Лежнина

Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4125/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 соединен с управляющим входом блока регистрации, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого счетчика, установочный вход второго счетчика соединен с установочным входом первого счетчика.