Джоульметр

 

Изобретение может быть использовано для измерений энергии одиночных электрических импульсов. Цель изобретения - повьшение точности измерения . Джоульметр включает входную цепь, содержащую резисторы и переключатели , термопреобразователь 3, элемент 4 задержки, усилитель 5, аналого-цифровой преобразователь 12 и цифровой индикатор 13, входящий в состав цифрового вольтметра 14. Введение блока 7 выборки-хранения, RS- триггера 8, формирователя 2 импульса запуска, дифференциального усилителя 9, зкстрематора 10 и элемента N задержки устраняет влияние дрейфа напряжения термопреобразователя 3 и усилителя 5 на точность измерения и фиксирование результата измерения. 2 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (др G Ol R 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 41021 79/24-21 (22) 05.05.86 (46) 30.01 89. Бюл. II 4 (72) П.И. Куприянов, Б.И. Лернер и А.Н. Слепанев (53) 627.317.385(088.8) (56) Джоульметр ПС-61 ЛЕ2.702.015 ТО:

Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1969.

Авторское свидетельство СССР

В 495613, кл. G Ol R 21/00, 1974. (54) ДЖОУЛЬМЕТР (57) Изобретение может быть использовано для измерений энергии одиночных электрических импульсов. Цель изобретения — повышение точности из„„SU„„ I 45532 А1 мерения. Джоульметр включает входную цепь, содержащую резисторы и переключатели, термопреобраэователь 3, элемент 4 задержки, усилитель 5, аналого-цифровой преобразователь 12 и цифровой индикатор 13, входящий в состав цифрового вольтметра 14. Введение блока 7 выборки-хранения, RSтриггера 8, формирователя 2 импульса запуска, дифференциального усилителя 9, экстрематора 10 и элемента Il задержки устраняет влияние дрейфа напряжения термопреобразователя 3 и усилителя 5 на точность измерения и фиксирование результата измерения.

2 ил.

1455326

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений энергии одиночных электрических импульсов.

Цель изобретения — IIoBbllIIBHHB точности измерений путем устранения влияния дрейфа напряжения термопреоб— разователя и усилителя постоянного тока на точность измерения и фикси рование результата измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема джоульметра; на фиг. 2— временные диаграммы, посяняющие его работу. 15

Джоульметр состоит из входной цепи 1, содержащей резисторы и переключатели, формирователя 2 импульса запуска, термопреобраэователя З„элемента 4 задержки, усилителя 5, эле- 20 мента 2И-НЕ 6, блока 7 выборки-хранения, RS-триггера 8, дифференциального усилителя 9, экстрематора 10, элемента 11 задержки, аналого-цифрового преобразователя (AUII) 1 2 и цифрового индикатора 13, входящих в состав цифрового вольтметра 14.

Параллельно входной цепи 1 подключен вход формирователя 2 импульсов запуска. K выходу входной, цепи I под- ЗО ключен подогреватель термопреобразователя 3. Термопара термопреобразователя 3 подключена к входу усилителя 5 (постоянного тока с ограниченной полосой пропускания), К выходу усилителя 5 подключены параллельно инвертирующий вход дифференциального усилителя 9 и вход блока 7 выборкихранения, выход которого подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 9, к выходу которого подключены параллельно входы

АЦП 12 и экстрематора 10. Выход АЦП

12 подключен к цифровому индикатору

13. Выход экстрематора 10 соединен . 45 с входами запуска АЦП 12 и элемента

11 задержки. Выход формирователя 2 импульсов запуска подключен к S-входу RS-триггера 8 и входу запуска элемента 4 задержки. Выходы элементов 4 и 11 задержки соединены через элемент 2И-НЕ 6 с R-входом RS-триггера 8. Выход RS-триггера 8 подключен к входу управления блока 7 выборки-хранения. 55 !

Джоульметр работает следующим образом.

В режиме ожидания появления входного измеряемого импульса энергии

RS-триггер 8 установлен в состояние

"1", что обеспечивает режим выборки блока 7 выборки-хранения. В режиме выборки блок 7 повторяет сигнал на входе, при этом на оба входа дифференциального усилителя 9 поступает одно и то же выходное напряжение усилителя 5, вследствие чего выходное напряжение дифференциального усилителя 9 равно нулю. Экстрематор 1О, реагируя на шумы всего усилительного тракта, формирует импульс (фиг. 2д) например, в момент tl на запуск АЦП

12 и элемента 11 задержки. АЦП 12 измеряет нулевое выходное напряжение дифференциального усилителя 9. Элемент ll задержки формирует в момент

t2 импульс (фиг . 2е), поступающий через элемент 2И-НЕ 6 íà R-вход

RS-триггера 8, подтверждается прежнее состояние RS-триггера 8 и режим выборки блока 7.

При поступлении в момент t3 измеряемого импульса энергии(фиг..2а) формирователь 2 импульсов запуска формирует импульс {фиг, 2б) на запуск

RS-триггера по S-входу и на запуск элемента 4 задержки. RS-триггер устанавливается в состояние "0" (фиг.2в), переводя блок 7 выборки-хранения в режим хранения. Элемент 4 задержки по сигналу с формирователя 2 запрещает на время от й3 до е5 прохождение сигналов с элемента 11 задержки через элемент 2И-НЕ 6 íà R-вход RSтриггера 8. В момент 4 на выходе термопреобразователя 3 появляется импульс (фиг.2г) термоЭДС (напряжения), который усиливается усилителем 5 и передается по инвертирующему входу дифференциальным усилителем 9.

С момента е4 до момента й6 достижения максимума сигнала с выхода термопреобразователя появление импульсов с выхода экстрематора 10 невозможно, так как на вход экстрематора поступает нарастающий по амплитуде видеоимпульс (фиг. 2г) В момент t6 достижения максимума сигнала экстрематор формирует импульс (фиг. 2д) на запуск АЦП 12 и элемента 11 задержки. АЦП 12 преобразует аналоговый сигнал и цифровой код, результат измерения считывается по цифровому индикатору 13. По завер- шении цикла преобразования АЦП 12 элемент 11 задержки формирует в моНа фиг. 2ж представлен выходной сигнал элемента 4 задержки, а на, фиг,2з — выходной сигнал элемента

2И-НЕ 6. фиг.8

Составитель С. Хромов

Техред N.Xîäàí÷÷ Корректор Л. Пилипенко

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 7454/54 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ i"îñóäàðñòâåííîãî комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

14553 мент t7 (фиг.2е) импульс, который через элемент 2И-НЕ 6 поступает на

R-вход RS-триггера 8. Начиная с момента t5 элемент 2И-НЕ б открыт для

5 поступления импульсов с элемента 11 задержки. Импульсом с выхода элемента 2И-НЕ 6 RS-триггер 8 переводится в момент t7 в состояние "1" (фиг,2в) переводя блок 7 выборки-хранения в режим выборки, т. е. в джоульметре восстанавливается режим ожидания поступления измеряемого импульса энергии.

Формула изобретения

Джоульметр, содержащий цифровой вольтметр и последовательно соединенные входную цепь, термопреобразователь и усилитель, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше- 25 ния точности измерения, в него введен блок выборки-хранения, дифферен 6

4 циальный усилитель, экстрематор, два элемента задержки, элемент 2И-НЕ, RS-триггер и формирователь импульсов запуска, причем инвертирующий вход дифференциального усилителя и вход блока выборки-хранения подключены к выходу усилителя, выход блока выборки-хранения подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, выход дифференциального усилителя подключен к входу цифрового вольтметра и входу экстрематора, выход которого подключен к входу запуска цифрового вольтметра и входу первого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу элемента 2И-НЕ, к второму входу которого подключен выход второго элемента задержки, а выход к R-входу RS-триггера, S-вход которого объединен с входом второго элемента задержки и соединен с выходом формирователя импульсов запуска, вход которых подключен к входной цепи, выход RSтриггера соединен с входом управления блока выборки-хранения.