Устройство для измерения отношения двух напряжений

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит источники 26 и 27 линейно изменяющегося сигнала, источник 3 опорного напряжения, компаратор 6, ключ 7. Выполнение источника 26 на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 21, регистре 18, счетчике 4 импульсов и управляемом делителе 9 частоты, выполнение источника 27 на АЦП 22, регистре 19, счетчике 5 импульсов, управляемом делителе 10 частоты, цифроаналоговом преобразователе 11, выполнение компаратора 6 цифровым, а также введение в устройство АЦП 23, регистра 20, генератора 13 импульсов, ключа 8, триггера 12 и элементов 14-17 задержки обеспечили достижение поставленной цели в результате реализации устройства на цифровой элементной базе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g))g G 01 R 19/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY CBHPETEJlbCTB Y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1Q ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4484976/24-21 (22) 19.09.88 (46) 30.06.90. Бюл. ti- 24 (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В.И. Ленина (72) H.g. Пузько (53) 621.317,7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 4120248, кл. G 01 R 19/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 1330571, кл. С 01 R 19/10, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике ° Цель изобретения повышение точности измерения.

Устройство содержит источники 26

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерения °

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 входы, источник 3 опорного напряжения, первый 4 и второй 5 счетчики импульсов, цифровой компаратор ,6, первый 7 и второй 8 ключи, первый 9 и второй 10 управляемые делители частоты следования импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11, триггер 12, генератор 13 импульсов, первый — четвертый элементы 14-17 задержки, первый — третий регистры

18-20, первый — третий аналого-циф„„SU 1575125 А 1

2 и 27 линейно изменяющегося сигнала, источник 3 опорного напряжения, компаратор 6, ключ 7. Выполнение источ ника 26 на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 21, регистре 18, счетчике 4 импульсов и управляемом делителе 9 частоты, выполнение источника 27 на АЦП 22, регистре 19, счетчике 5 импульсов, управляемом делителе 10 частоты, цифроаналоговом преобразователе 11, выполнение компаратора 6 цифровым, а также введение в устройство АЦП 23, регистра 20, генератора 1.3 импульсов, ключа 8,, триггера 12 и элементов 14-17 задержки обеспечили достижение поставленной цели в результате реализации устройства на цифровой элементной базе. 1 ил. ровые преобразователи АЦП 21-23, вход фф

24 "Пуск" и выход 25 устройства. а 1

Блоки 4,9,18 и 21, образуют первый д источник 26 линейно изменяющегося сигнала, а блоки 5,10,11, 19 и 22— второй источник 27 линейно изменяющегося сигнала, Вход 1 большего измеряемого напряжения 0 „ подключен к

bx1 входу АЦП 21, выход которого через регистр 18 подключен к входу предварительной установки счетчика 4, выход которого подключен к первому входу компаратора 6, второй вход

Ъ которого подключен к выходу регистра

20. Вход регистра 20 подключен к выходам АЦП 23, вход которого подключен к входу 2 меньшего измеряемоГО напряжения Ubg (Б gg (b ), Выход

2 t

1575125,источника 3 подключей к входу АЦП 22, выход которого через регистр 19 под1 ключен к входу предварительной уста новки счетчика 5, выход которого через последовательно соединенные ЦАП

11 и ключ 7 подключен к выходу 25 устройства. Выход генератора 13 через ключ 8 подключен к входам делителей

9 и 10 частоты, выход первого из fG ,которых подключен к счетному входу счетчика 4 непосредственно и к стро, бирующему входу компаратора 6 через ! элемент 14 а выход второго — к

t, счетному входу счетчика 5 непосредственно.

Управляющий вход делителя 9 под;ключен к выходу регистра 18, а управляющие входы делителя 10 — к выходу регистра 19, Вход 24 "Пуск" . 20 подключен к входам сброса счетчиков

,4 и 5 непосредственно, к управляющим ! входам через элемент 15 и к входу, запуска генератора 13 через элемент

17. Выход элемента 15 подключен к 25 входу сброса триггера 12 через элемент 16, вход установки триггера 12 подключен к выходу компаратора 6.

Инверсный выход триггера 12 подключен к управляющему входу ключа 8, а 30 его прямой выход — к .управляющеь.у входу ключа 7, Вход первого источника

26 линейно изменяющегося сигнала образует вход АЦП 21, тактовый вход— вход делителя 9, управляющий вход управляющий вход счетчика 4, вход сброса — вход сброса счетчика 4, выход — выход счетчика 4, стробируюЩий выход — выход делителя 9. Вход второго источника 27 линейно изменя ющегося сигнала образует вход АЦП

22, тактовый вход — вход делителя 10, управляющий вход — управляющий вход счетчика 5, вхоц сброса — вход сброса счетчика,5, выход — выход ЦАП 11.

Устройство работает следующим обра зом.

В исходном состоянии счетчики 4 и 5 установлены в нулю, ключи 7 и 8 разомкнуты. В регистр 18 после пре50 образования АЦП 21 напряжения с входа 1 введено значение Uffx», в регистр

20 после преобразования АЦП 23 напряжения с входа 2 введено значение Uffz

55 в регистр 19 после преобразования

АЦП 22 напряжения с выхода источника

3 — значение Uo . На выходе 25 устрой01 ства сигнал равен нулю.

При поступлении на вход 24 "Пуск" импульса запуска устройства подтверждается нулевое состояние счетчиков 4 и 5 импульсов а через промежуток времени 8 определяемый элемен1 том 15 задержки, содержимое регистра

18 вводится в счетчик 4, а содержимое регистра 19 — в счетчик 5, через промежуток времени С, определяемый элементом 17 задержки, генератор 13 импульсов начинает формировать на выходе последовательность тактовых импульсов, триггер 12 устанавливается в нуль через промежуток времени С определяемый элементом 16 задержки (0> z i ) . При установлении триггера

12 в нуль ключ S замыкается и на входы делителей 9 и 10 поступают импульсь с выхода генератора 13 импульсов.

На счетные входы счетчиков 4 и 5 поступают импульсы, частоты следования которых пропорциональны величинам

Uä„ è U0, соответственно. При поступле1 нии каждого очередного импульса на вход счетчика 4 тот же импульс, задержанный элементом 14 задержки, поступает на вход компаратора 6. При поступлении импульсов на счетный вход (вычитающий вход) счетчика 4 содержимое счетчика уменьшается. При равенстве содержимого счетчика 4 и регистра ) 9 на выходе компаратора 6 появляется импульс, поступающий на вход установки триггера 12 ° При этом единичный потенциал поступает на вход ключа 7, ключ 7 замыкается, а ключ 8 размыкается. Импульсы с выхода генератора 13 импульсов при замкнутом ключе 8 через делитель 10 частоты следования импульсов поступают также на счетный вход счетчика 5, уменьшая его содержимое. При замыкании ключа 7 содержимое счетчика 5 после преобразования в аналоговую форму с помощью ЦАП

11 поступает на выход 25, где фиксируется напряжение, пропорциональное отношению меньшего измеряемого напряжения к большему. Так как одновременно с замыканием ключа 7 происходит размыкание ключа 8, то импульсы с выхода генератора 13 не поступают на входы делителей 9 и 10 а значит, содержимое счетчиков 4 и 5 не изменяется. При поступлении импульса на вход 24 "Пуск" происходит сброс счетчиков в нуль и установка через содержимого счетчиков 4 и 5 равным ь1 соответственно U б„и Uо, через вре1

5 I "1 / i 1 мя 2 > С триггер 12 устанавливается в нуль, а на выходе генератора 13

1 1 7 через время cg7 F yi начинает формиро" ваться последовательность тактовых импульсов.

Формула изобретения

Устройство для измерения отноше1 ния двух напряжений, содержащее первый источник линейно изменяющегося сигнала, вход которого подключен к первому входу устройства, а выход — к первому входу компаратора второй источник линейно изменяющегося сигнала, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход — к выходу. устройства через первый ключ, второй вход устрой- 20 ства соединен с вторым входом компаратора, и вход Пуск" устройства о т л .и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повыюения точности, первый источник линейно изменяющегося сиг- 25 нала выполнен на первом аналогоцифровом преобразователе (АЦП), первом регистре, первом счетчике импульсов и первом управляемом делителе частоты, второй источник ли- gp нейно изменяющегося сигнала выполнен на втором АЦП, втором регистре втором счетчике импульсов, втором управляемом делителе частоты и цифроаналоговом преобразователе (ЦАП), а компаратор выполнен цифровым, при35 чем в устройство введены третий АЦП, третий регистр, генератор импульсов. второй ключ, триггер и четыре элемента задержки, вход первого АЦП соединен с входом первого источника линейно изменяющегося сигнала, а выход— с входом предварительной установки первого счетчика импульсов и управляющим входом первого управляемого дели-. теля частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов и стробирующим выходом первого источника линейно изменяющегося сигнала, а вход — с тактовым

6 входом первогп источника линеййо. изменяющегося сигнала, выход, управляю щий вход и вход сброса первого счет-.-- чика импульсов подключены соответственно к выходу, управляющему входу и входу сброса первого источника линейно изменяющегося напряжения, вход второго АЦ11 соединен с входом второго источника линейно изменяющегося сигнала, а выход — с входом предварительной установки второго счетчика импульсов и управляющим входом второго управляемого делителя частоты, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, а вход — к тактовому входу .второго источника линейно изменяющегося сигнала, выход счетчика импульсов соединен с входом ЦАП, выход ЦАП, управляющий вход и вход сброса второго счетчика импульсов подключены соответственно к выходу, управляющему входу и входу сброса второго источника линейно изменяющегося сигнала, последовательно соединенные третий АЦП и тре. тий регистр включены в разрыв связи второго входа устройства и второго входа компаратора, стробирующий вход которого подключен к стробирующему выходу первого источника линейно из.меняющегося сигнала через первый элемент задержки, а выход — к входу установки триггера,.вход "Пуск" устройства соединен с входами сброса первого и второго упомянутых источников непосредственно, с управляющими входами этих источников через второй элемент задержки, а с входом запуска генератора импульсов — через четвертый элемент задержки, выход:генератора импульсов соединен с тактовыми входами упомянутых источников через второй ключ, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом триггера, прямой выход триггера соединен с управляющим входом первого ключа, а вход сброса — с выходом второго элемента задержки через третий элемент задержки.

1575)25

Составитель С ° Рыбин

Техред М,Ходавич Корректор М.Кучерявая

Редактор Л. Веселовская

Заказ 1782 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

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