Устройство измерения напряжения электрического тока и оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов

 

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения электрического тока. Цель изобретенияповышение быстродействия, точности. В оптическом контакте с экраном осциллографа находится оптический блок масштабирования параметров исследуемого процесса, который содержит входной квантующий блок 5 и трансформатор 6 пространственного оптического сигнала, которые соединены с помощью оптических линий 7.1.1-7.01.N, 7.2.1-7.2.N. Функции фотоприемников входного квантующего блока 5 выполняют торцы световодов 7.1.0-7.1.N. Трансформатор 6 пространственного оптического сигнала представляет собой пленку 10, на которой закреплены выходные торцы световодов 7.2.1-7.2.N. Выходной оптический сигнал передается через кодирующий преобразователь на индикатор. Последний построен из срезанных под углом торцов выходных световодов. Прямое преобразование положения светящегося луча на экране осциллографа в сигнал на индикатор обеспечивает достижение поставленной цели. 2 с.и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2i) 4228887/24-21 (22) 13.04.87 (46) 23.04;89. Бюл. Р 15 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) В.Я.Чубатенко

{53) 621.317.799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1164751, кл. G 06 K 9/62, 1984.

Насонов В.С. Справочник по радиоизмерительным приборам. — И.: Советское радио, 1979, т. 3, с. 7.

ÄÄSUÄÄ 1474556 А1 (51)4 G 01 R 19 00 G 06 К 9/00 (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И ОПТИЧЕСКИ

БЛОК МАСШТАБИРОВАНИЯ ПАРАИЕТРОВ ИССЛЕДУЕМЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения напряжения электрического тока. Цель изобретения — повышение быстродействия, точности. В оптическом контакте с экраном осциллографа находится оптический блок масштабирования па1474556 ф-лы, 3 ил., 1 табл. раметров исследуемого процесса, который содержит входной квантующий блок

5 и трансформатор 6 пространственного оптического сигнала, которые соединены с помощью оптических линий

7„, -7, „, 7>, — 7 „ . Функции фотоприемников входного квантующего блока

5 выполняют торцы световодов 7,, 7, „ . Трансформатор 6 пространственного оптического сигнала представляет собой планку 10, на которой зак1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при проверке и испытаниях универсальных осциллографов, кроме того, оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов может быть использован в устройстве измерения временных интервалов.

Цель изобретения - повышение быстродействия, точности.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства измерения напряжения, на фиг. 2 — принципиальная схема оптического блока масштабирования; на фиг. 3 — световодный эле" мент индикации.

Структурная схема устройства измеОения напряжения электрического тока содержит универсальный осциллограф

1, оптический блок 2 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразователь 3 и цифровой индикатор 4, которые соединены последовательно с помощью оптических линий связи, например световодных волоконных кабелей.

Оптический блок 2 масштабирования (фиг. 2) состоит из входного квантующего блока 5 и трансформатора 6 пространственного оптического сигнала, которые соответственно соединены последовательно с помощью оптических линии 7„О ° ° .7,,„, 7 о .. ° 7 связи и соединителя 8 (например, 35 разъемного), Функции фотоприемников квантующего блока 5 выполняют полированные торцы оптических линий

7 „ ...7 „ связи, расположенные на фиксированном расстоянии друг от ренлены выходные торцы световодов

7>, -7 щ . Выходной оптический сиг нал передается через кодирующий преобразователь на индикатор. Последний построен из срезанных под углом торцов выходных световодов. Прямое преобразование положения светящегося луча на экране осциллографа в .сигнал на индикатор обеспечивает достижение поставленной цели. 2 с. и 2 з.п.

2 друга. Конструктивно входной квантующий блок 5 и трансформатор 6 выполнены в виде светонепроницаемых планок 9 и 10, на которых жестко закреплены расположенные на прямой линии оптические линии связи с полированными торцами.

Разъемный соединитель 8 состоит из разъемных волоконных штеккеров, соединяющих между собой каждую пару

Волокон 7

Кодирующий преобразователь 3 содержит линейку точечных фотоприемников, подключенных к входным оптическим линиям связи, выходы которьгх оптически связаны с входами соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, селекторы сигналов, одни входы которых являются входом устройства, и элемент ИЛИ, выход которого. подключен к другому входу соответствующего селектора сигналов, а также третью группу элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, и четвертую группу элементов

ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ второй группы, а выходы соединены с входами элементов ИЛИ, при этом соответствующие элементы ИЛИ первой и третьей групп последовательно соединены между собой, а выходы последних элементов ИЛИ первой и третьей групп подключены к входам соответствующих селекторов сигналов, к которым присоединены выходные оптические линиЩ связи.

Цифровой индикатор 4 состоит из

К световодных элементов индикации

1474556 (К вЂ” количество разрядов индикатора) .

Элемент индикации (фиг. 3) содержит волоконные оптические выво5 ды 11.0...11.10, неразъемные соединители 12.0 и 12.10, коммутационные световоды 13„ неразъемные соединители 14.1...14.10 (соединители 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.9 10 и 14.10 не обозначены) и сегментные световоды 15. 1... 15. i 0.

Оптические выводы 11.0...11.9 и

1.1.10 посредством коммутационных световодов 13 и неразъемных соединителей 12.0... 12. 10 и 14 . 1... 14 . 10 подсоединены к сегментным световодам

15.1...15.10, образующим соответственно цифры 0-9 и знак "запятая", в порядке, который указан в таблице.

Неразъемные соединители выполнены, например, путем сварки конца оптических выводов 11.0... 11.10, моноволокон световодов 15.1...15.10 25 и соответствующего конца плотно упакованного жгута волокон световодов

13.

Светоизлучающей поверхностью сегментов каждого световодного элемента индикации служит полированная поверхность, образованная пересечением световода геометрической плоскостью под острым углом к его продольной оси (так называемый "косой торец"); длина сегментных световодов 15.1, 15.2, 15.3, 15.5, 15.7, 15.8, 15.9 одинакова, световада

15.6 †. в 1,5 раза больше, а световодов 15.10, 15.4 — в 2 раза меньше. 4 устройство работает следующим образом.

В схеме устройства измерения (фиг. 1) используют оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов с коэффициентом М масштабирования (коэффициентом трансформации трансформатора), равным выбранному коэффициенту Ы отклонения осциллографа. Линейку фотоприемников (квантующий блок 5) оптического блока 2 масштабирования параметров исследуемых процессов устанавливают фоточувствительной поверхностью фотоприемников вплотную к экрану осциллографа параллельно линии

55 вертикального отклонения луча. Органами управления осциллографа совмещают линию развертки осциллографа с торцом оптической линии 7, связи, а исследуемую точку на линии изображения сигнала — с линейкой фотоприемников квантующего блока 5.

Hpè этом в оптической линии 7 я связи, соответствующей освещенному фотоприемнику, возникает сигнал (поток фотонов) — входной сигнал блока масштабирования.

На выходе этого блока масштабирования параметров исследуемых процессов при этом возникает выходной сигнал (поток фотонов, излучаемый соответствующим источником света трансформатора — полированным торцом .соответствующей оптической линии 7 „ связи), величина которого линейно преобразована в М раз. Указанный сигнал вводят в кодирующий преобразователь 3, в котором осуществляют его преобразования в оптический комбинированныи единично-десятичный дискретизированный код.

При этом оптический блок 2 масштабирования параметров исследуемьж процессов работает следующим обра( зом. Величина Y мм входного сигнала устройства (ордината фотоприемника квантующего блока 5, например, в момент времени t, — торца оптической линии 7, связи), например, при АУ= 10мм, Y, =23 ЬУ=

23,0 мм.

If

Величина У, мм выходного сигнала блока 2 при этом в случае применения, например, блока с коэффициентом машстабирования M = 2 (при

2,0 мВ/мм) Y, = Y М = 23 аУ М =

= 46,0 мм. Это значение ординаты

Il

Y., соответствует значению 46,0 мВ измеряемого устройством напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство измерения напряжения электрического тока, содержащее осциллограф и блок масштабирования параметров исследуемых процессов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены оптически связанные и последовательно соединенные кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, а блок масштабирования параметров исследуемых процессов выполнен оптическим, причем его вход оптически связан с экраном осциллографа, а вьжод — с входом кодирующего преобразователя. l4

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю,щ е е с я тем, что кодирующий преобразователь содержит оптические входные и выходные линии связи, а цифровой индикатор состоит из световодных элементов индикации, соединенных с его оптическими входами.

3. Оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов, содержащий входной квантующий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены трансформатор пространственного оптического сигнала, выходы входного квантующего блока с помощью оптических линий связи связаны с входами трансформаСоединение выводов с сегментными световодами в элементе индикации

Индицируемая цифра, знак

Вывод Сегменты световодов

15. 3, 15.4

15.6, 15.3, 15.5, 15.5, 15.5, 15.6

15.3, 15.3, 15.7, 15.8, 15.9

15.7

15.5, 15.8

15 ° 7, 15.7, 15.7

15.8

15.8, 15.9

15.5, 15.7, 15.8, 15.5, 15.7, 15.9

15. 8

1

3

5

7

9

Запятая

11.0

11.1

11..2

11.3

11.4

11.5

11.6

11.7

11.8

1Т.9

11.10

15. 1, 15.1, 15.1, 15.1, 15.1, 15.2, 15.2, 15.1, 15.1, 15.1.

15.10 тора пространственного оптического сигнала, который сосТОНТ из точечных источников света, расположенных вдоль прямой линии на фиксированном расстоянии друг от друга, причем выходы точечных источников света оптически соединены с выходом оптического блока масштабирования параметров исследуемых процессов.

° 4. Блок по п. 3, о т л и ч а ю " шийся тем„ что входной квантующий блок содержит точечные фотоприемники, расположенные вдоль прямой линии на фиксированном расстоянии, равном ступени пространственного квантования, а выходы фотоприемников оптически соединены с выходом входного квантующего блока.

15.2, 15.2, 15.3, 15. 2, t5.2, 15.3, 15.3, 15.2, 15.3, 15.2, 1474556

».7

Составитель В.Степанкин

Техред Л. Сердюкова Корректор М.Пожо

Редактор Н.Тупица

Заказ 1888/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101