Устройство для измерения приращений физических величин

 

Союз Соеетсиик

Соцналистическнк

Республик

Оп ИСАНИЕ

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

«ii 721754

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1 2.07,77 (2 l ) 25 1 2254/18-28 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15,03.80, Бюллетень РЙ 10 (51)М. Кл.

Q 01 R 17/00

G 01 В 7/00

Гасударственный к@интет

СССР нн делам взобретеннй н нткритнй (53) УДК 531.717 (088.8) Дата опубликования описания 18.03.80 (72) Авторы изобретения

Я. М. Верный, 10, А. Скрипник и А. Ф. Яненко (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ IIPHPAlgEHHA

ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в качестве измерительного преобразователя приращений физических величин (температуры, давления, перемещения и др.) в цифровой код.

Известно устройство, содержащее источник напряжения, усилитель, образцовый элемент, регулируемый делитель напряжения, фазочувствительный индикатор, то сумматор, измеритель отношения напряжений и индикаторы (11

Недостатками устройства являются низкие быстродействие. и точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения приращений физических величин, содержащее генератор стабильной частоты, квадратурную цепь, состоящую из образцового элемента и последовательно подключенного датчика, блок сравнения, подключенный к квадратурной цепи, индикатор (21

Недостатком этого устройства являются низкие чувствительность и точность преобразований, обусловлечные дополнительным преобразователем измеряемого параметра в частоту, а также наличием квадратурного фазорасщепителя.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений пр ираще ний.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено тремя делителями частоты, элементом запрета, двумя реверсивными счетчиками, формирователем логического уровня, формирователем импульсов управления, триггером управления коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направления, источником управляющего напряжения, эталонным элементом, причем первый, второй делители частоты и элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнения, второй делитель частоты выходом сооди7 г>

)f(3ff С Об>О!)Л1И f)E )3(!f)C)f)3))b)! t!) (f(T )1)K >ÛÈ If вторым «холом элемс. н)-A с>апр(та, эпемс нт 3 З ЩЗЕ Т 1 « bl ХОД О М ) I ОЛ КП >ОЧ С! ! К Т РЕ Т Ь(МУ делит»1)ю ч()стоты, выпс)JItf(! !tkfoMV p ftf)(3))ëяемым, первый реверсивный счетчик установо t)tbfMI(выходами соединен с установочными входами треть»! о дс>пи)ег!1! частоты, который выходом соедин.>н с л(!тчиКОМ И ЭТаЛОННЫМ ЭЛ()МС!)ITOXI> фо > 131POBA» тели импульсов упр;|«пения и;!Оги !»ского уровня «ходал4и подключены к «ыходу блока сравнения, выход формирователя логического Л)о«ня подключен ко второму вхоДУ ПЕРВОГО ))ЕВ»РСИ13НОГО С )ЕтЧИКИ, ВЫХОД

)5 форл1и poBA 1(! Ня импульс О)3 vIIpABJI(3 ния че

РЕЗ 1 Pl!I 1 (3 f) «V ftPF) «JI»I!HEI KOMM)jTATOPOM

НОд)се!О )с. )1 к управляlОП)ему вхОду д1)ухпОл юс ПОГО коммуTA TopA > KoTopbIA е3хОдами первого направления подключен соответго ственно к датчику и эталонному элел4енту, а выходом — ко второму входу блока сра)3пеппя, входами второго направпенияк д)3ум выходам источника управляющего напряжс ния, а выходом — ко второл1у вхо25 ду второго реверсивного счетчика, индикатор в!)пси)нс)н цифровым и подключен к выходу второго реверсивного счетчика, На чертеже приведена функциональная схема устройства, Устройство состоит из генератора 1 стабилисзпрованной частоты, делителей

2 — 4 частоты, элемента 5 запрета, реверсивных счетчиков 6 и 7, индикатора

8, источника 9 управляющего напряжения, 35 двухполюсного коммутатора 10, блока

11 сравнения, формирователя 12 импульсов управления, триггера 13 управления коммутатором, формирователя 14 логического уровня, квадратурной цепи 15, состоящей из датчика 16 (в данном случае eMKocT)loro) и образцового элемента

l7 (образцовым элементом в данном случае выбрано активное сопротивление и ), эталонного элемента 18 (в данном слу- 45 чае емкости).

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подключается изM(!pHтельный д(|тчик С (° 1()и р()вс)нстве

R = „, напряжения на входе блока сравщ.ния находятся в KBAnpATvp(3, и, сл(пов:>т )и но, выходное напряжение блока f>A«))o нулю, что соответствуеT нулевому зна 3(ннн) на выход» индикатора

8, ВсЯкое и )ме)Р )п)(3 в(личины !. (и >ме» р я()м01 О 1);>p. > ". 1(T f)A) Ры >ы)3!3()т на(>у)))»ни»

KBi3tIpAT (рьl лп жду нг)п() яж» ни))л)и > и(Йс. твующн,t)t на входе ))JtoKA 11 с) авп»ння. ! I;>Kt(3)fi )f tf(! ф()(ЗО«О| О $ f JIA ) (с))«д ) lt;>!) f) )))t(F. )IHSfMH ft() I3XOBAX t)Jl0KA -). 1

l3bl;)bi!3()(! 1 ПОЯ«гlе lllf(3 На (ГО выХ(3Л(НОстОя)(НОГО напряж(3ния со:>паком + HJIH которое поступает на формирователь

14 поги fecKof o ypo«ff(f лля выбора режима работы реверсивногo счс>тчика счет

+ или счет — . Выбор режил!а работы реверсивного счетчика 7 осуществляется с помощью источника 9 управляющего на)ц)яжения и двухпопюснОГО коммутатора

10. Одновременно с установпе)п)»м режима работы реверсивных счетчиков 6 и

7 начинается счет импульсов низкой частоты Я., поступающих с выхоЛа делителя 2 частоты на входы реверси>)ных счетчиков. С приходом каждого импульса низкой частоты происходит перепись состояний триггеров реверсивного счетчика 6 в делитель 4 частоты. Одновременно с этим импульсы низкой частоты блокируют с помощью элемента 5 запрета счетный вход управляемого делителя 4 частоты, Таким образом, приход каждого импульса низкой частоты сопровождается перекпюче ние м фазы выход)|ого напряжения управляемого делителя 4 частоты на величину „,, зависящую от его коэффи2.7с циента леления n . Коэффициенты деления делителей 3 и 4 частоты и коэффициент пересчета реверсивного счетчика

6 выбраны равными между собою и такими, что

n,= A =-и, = 3600

2.

Такой выбор коэффициентов деления приводит к тому, что появление каждого импульса низкой частоты сопровождается переключее!Иел1 фазы выходного напряжения управляемого лелителя 4 частоты на величину изменение фазы выходного напряжения управляемого делителя 4 частоты приводит к восстановлен)по квадратуры напряжений на блоке 11 сравнения. На этом процесс измерения прира)пений IIApaM» Tpo« датчика заканчивается, и цифровой Отсчетный индпкатор фиксирует в цифровой форме количество импульсов частоты Я, просчитанных к данному мол)енту реверсивныл! счетчиком 7.

Б устройстве п):(дуол)отрен режим калибровки, для чего (..лужит эталонный эл»мент 18.

/7

ПНИ!ГПИ Заказ 123/36 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 721

Формула изобрете ни я

Устройство для измерения прирашений физических величин, содержашее генератор стабильной частоты, квадратурную цепь, состояшую из образцового элемента и последовательно подклю енного датчика, блок сравнения, подключе нный к квадратурной цепи, индикатор, о т л и— ч а ю ш е е с я тем, что, с целью новы-10 шения чувствительности и точности изме рений оно снабжено тремя делителями частоты, элементом запрета, двумя реверсивными счетчиками, формирователем логического уровня, формирователем импульсов управления, триггером управления коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направления, источником управляюшего напряжения, эталонным элементом, причем первый, второй делители частоты и элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнения, второй делитель частоты выходом соединен с обоими реверсивными счетчиками и вторым входом элемента запрета, элемент запрета выходом подключен к третьему делителю частоты, выполненному управляемым, первый реверсивный счетчик установочными выходами co(дипел с установочными входами третьего делителя час ГОты, KQTopblH выходом соединен с дат !и†ком и эталонным элементом,формироватФли импульсов управления и логического уровня входами подключены к выходу блока сравнения, выход формирователя логического уровня подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика, выход формирователя импульсов управления через триггер управления коммутатором подключен к управляюшему входу двухйолюсиого коммутатора, который входами первого направления подключен соответственно к датчику и эталонному элементу, а выходом — ко второму входу блока сравнения, входами второго направления - к двум выходам источника управляюшего напряжения,> а выходом — ко второму входу второго реверсивного счетчика, индикатор выполнен цифровым и подключен к выходу второго реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 504979, кл. 5 01 R 17/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 301627, кл. G 01 R17/00,,1970 (прототип).