Цифровое измерительное устройство

Авторы патента:

G01R13/02 - для представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде (счетчики G06M; аналого-цифровое преобразование вообще H03M 1/00)

О П И.С А-Н И Е(11) ц оьретениЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Я) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 08,01.73(21}1868711 18-10 (51) М. Кл. Q 01т13/02 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Саввтв Министров СССР аа делам изааретений и открытий (23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 25,04.75. Бюллетень № 15 (Я) Ъ",Й1 621.317.7 (ua8.;"..

Дата опубликования описания 18,О4.75 (72) Автор изобретения

О. П. Дьяков (71) Заявитель (54) 11ИФРОВОЕ ИЗМЕРИ 1 Е11Ь11ОЕ У("1 РОЙС. 1 ВО

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для контроля

1 различных параметров, например, температуры или освещенности.

Известны измерительные устройства, содержащие предварительный усилитель, вход которого соединен с измерительной схемой, генератор прямоугольного напряжения, импульсный усилитель, ключи, счетчик со схемой сброса и связанный со счетчиком генератор опорной частоты, Однако эти устройства имеют сравнительно невысокую точность измерений при использовании в качестве датчиков контролируемого параметра элементов с нелинейной характеристикой, например, полупроводниковых терморезисторов и фоторезисторов, а "àêæå связанную с этим сложность согласования с устройствами обработки результатов измерений.

11ель изобретения - повьгщение точности измерений параметров, Для этого устройство снабжено согласующим узлом, выполненныл1, например, ! на трансформачоре с прямоугольной петлей тистерезиса, и дополнительным ключом, причем согласующий узел подсоединен к выходу предварительного усилителя через ключ, управляющий вход которого подключен к генератору прямоугольного напряжения,:, соединенному также со схемой сброса счетчика и другим входом согласую пего узла, выход последнего связан через импульсный усилитель с управляющим входом дополнительного ключа, установленного между генератором опорной частоты и входом счетчика, На чертеже показана схема предлагаемого устройства, Устройство содержит изМерительную схему 1 с чувствительным элементом 2, представляющим собой, например, полупрс водниковый терморезистор при контроле температуры или фоторезистор при контроле освещенности, стабилизатор 3 тока, предварительный усптпттель 4, подключенный к выходу измерительной схемы 1, соптасуюпщй узел 5, представляющий собой трансфорлгатор с прямоугольной петлей тистерезиса с обмотками 6-9, илт- 1

468160 пульсный усилитель 9, генератор 10 прямоугольного напряжения, представляюший собой, например, мультивибратор, ключи

11и 12, диоды 13 и 14, дополнительный генератор 15 опорной частоты, счетчик

16 импульсов, соединенный,.с выходом генератора 10 прямоугольного напряжения через схему 17 сброса.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на чувствительном элементе 2, запитанном от стабилизатора 3 тока, пропорционально величине его сопротивления.

Зависимость сопротивления полупроводникового чувствительного элемента от измеряемого параметра, например температуры или освещенности, может быть представлена выражением

R= А+

20 где А и В вЂ” постоянные; вЂ” измеряемый параметр, HQ Bx;)l I Iåäâàðèòåïüíoão усилителя 4 поступает разность напряжения на чувствительном элементе и постоянного напряжения, снимаемого с делителя и равного произведению А на ток, протекающий чер .Э чувствительный элемент 2. Поэтому сиг- З0 ! нал на выходе предварительного усилителя

4 обратно пропорционален измеряемому параметру, Характеристики схемы подбираются так, чтобы за половину периода, в течение ко- 35 торой :анряжение с выхода генератора 10 i .i!.æ„ - s:ëI1.iIÎÃÎ напряжений поступает че» рез диод 13 на обмотку 7 трансформатора

5 с прямоугольной петлей гистерезиса, происходило перемагинчивание сердечника 40 от состояния +Я до состояния вЂ” В .

При этом ключ 11 закрыт.

ЕЗ следующий полупериод открывается ключ 11, Напряжение с выхода предварительного усилителя 4 поступает на об- 4 мотку 6 трансформатора 5 вЂ” происходит перемагиич.ванне сердечника от состояния -BS до состояния + B . При этом в обмотке 8 наводится напряжение, которое через IIIIog 14 поступает на вход импульсного усилителя 9, На выходе последнего появляется импульс прял оугольной формы, Длительность импульса равна времени перемагничивания до состояния

+ 9 g, которое обратно пропорционально напряжению на выходе предварительного усилителя 4 и, следовательно, прямо пропорционально величине измеряемого параметра, Ключ 12 открывается сигналом, поступающим с выхода импульсного усилителя

9. На индикацию выводится количество илщульсов, подаваемое в счетчик 16 от дополнительного генератора 15 .опорной частоты, которое прямо пропорционально величине измеряемого параметра, Сброс счетчика 16 производится через схему 17 сброса от переходного фронта импульса генератора 10, открывающего ключ 11. Чувствительность устройства не зависит от величины измеряемого параметра, В известных устройствах при использо-, вании полупроводниковых чувствительных элементов с нелинейной характеристикой, например терморезисторов или фоторезисторов, при значительной величине измеряемого параметра чувствительность резко падает. Наличие цифрового выхода позволяет без дополнительного преобразования использовать полученную информацию в цифровых устройствах обработки результатов измерений.

Предмет изобретения

Цифровое измерительное устройство, содержащее предварительный усилитель> измерительную схему, генератор прямоугольного напряжения, и нгульсный усили- . тель, ключ, счетчик со с..хемой сброса, генератор опорной частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, о»о снабжено согла- сующим узлом, выполненныл1, например, на трансформаторе с прямоугольной пет лей Гистерезпса, и дополш1тельным ключом, причем согласующий узел подсоединен к выходу предварительного усилителя через ключ, управляющий вход которого подключен к генера гору прямоугольного напряжения, соединенному такке со схе мой сброса счетчика и другим входом соглас:ующего узла, выход последнего связан через импульсный усилитель с управ ляющпм входом дополнительного ключа, установленного между генератором опорной частоты и входом счетчик .

468160

Составитель И. трофимов

Редактор H.Êoçëîâà Техред H.ÕaíååBà Корректор Н,Лебедева

ЦИИИПИ I añóäàðñòâåííîão комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, !13035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Заказ ЯЯ фg

Изд. И с Я Уираж Подписное

Цифровой вольтметр действующего значения периодического напряжения // 463913

Цифровой вольтметр действующего значения // 458766

Цифровой вольтметр // 456215

Преобразователь механического усилия в код // 455285

Термисторный датчик // 449305

Интегрирующий вольтметр // 444985

Измеритель направленных физических величин // 437969

Устройство для определения среднего значения сигнала // 437968

Цифровой измеритель напряжения // 430325

Способ и устройство для электронного воспроизведения измеренной электроэнергии (варианты) // 2117305

Изобретение относится к измерительной технике

Способ электронного измерения электроэнергии и устройство для его реализации (варианты) // 2126974

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области измерителей количества электроэнергии, и может быть использовано для измерения как активной, так и реактивной электроэнергии

Система диагностики по статическому низкочастотному сигналу // 2128843

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для передачи информации об объекте диагностирования

Цифровой прибор // 2161805

Изобретение относится к области измерения физических величин путем преобразования их в электрические величины, например в частоту переменного тока, преобразования ее в последовательность импульсов и их подсчета, в частности к модификации основных электрических элементов, приспособленных для использования в электрических измерительных приборах, к конструктивным сопряжениям таких элементов с этими приборами, а также к конструктивным соединениям электрических измерительных приборов с электронными устройствами общего назначения, например с устройствами для подсчета импульсов, и представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде

Устройство для преобразования напряжения переменного тока в код // 2195767

Изобретение относится к технике электрических измерений и может быть использовано в системах сбора данных для преобразования напряжения переменного тока в код

Способ идентификации сигнала случайного процесса и устройство для его осуществления // 2097917

Изобретение относится к области измерительной техники в частности, к анализу и синтезу речевых сигналов и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике и кодовых системах, например, замках, управлении бытовой техникой и цветовой визуализации музыкальных речевых произведений

Цифровой электроизмерительный прибор // 470746

Устройство для измерения среднего квадратичного отклонения напряжения случайного сигнала // 471540

Цифровой вольтметр с частотными сравнивающими элементами // 473101

Компаратор действующих значений напряжения // 473102