Устройство для время-импульсного преобразования

 

ОП ИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнн

Социалистических

Республик

< 746332

4r

1 с-

Ь "/ ..» iц ("рт; ; f ст (5! )М. Кл.

6 01 Й 29/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.06.77 (21) 2497757/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80- Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.07.80

5Ъсударстввннмй комитет

СССР до делам изобретений, н открытий (53) УДК 621.317. .7(088,8) (72) А втор изобретения

С. Г. Тарханян (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, преимущественно к измерениям параметров элементов электрических цепей.

Известны способ время- импульсного преобразования величин электрических па5 раметров во временнрй интервал и устройство для осуществления указанного способа, содержащее генератор линейнонарастающего напряжения, два блока о сравнения, резистивный делитель напряжения, источники опорного и компенсирующих напряжений, ключ и измеритель временного интервала t 1) .

Устройство позволяет посредством

35 установки определенного уровня сигнала источников опорного и компенсирующего напряжени" исключить систематическую погрешность от токов утечки и паразитных емкостей измерительных цепей, а также входного тока и напряжений срабатывания блоков сравнения.

Недостатками известного устройства являются наличие специального источника.опорного напряжения, а также погрешности измерения, вносимой нестабильностью наклона генератора линейно нарастающего напряжения и нестабильностью уровня сигнала источника опорного напряжения, ограниченный диапазон измерения, так как для увеличения диапазона величин измеряемых сопротивлений необходимо увеличивать уровень сигнала источника опорного напряжения и амплитуду колебаний генератора линейно нарастающего напряжения.

Известен также компаратор неравнономинальных сопротивлений, содержащий преобразователь величины сопротивления в аналоговый сигнал, компаратор, масштабный преобразователь с цифровым отсчетом коэффициента преобразования и схему вычитания(2).

Недостатками известного устройства являются наличие погрешности сравнения сопротивлений, сложность измерения, включающая ручную установку соотношения напряжений, а также отсчет резульОпорные напряжения для блоков сравйения формируются из напряжения генератора 1 с помошью дифференцируюшего

\ операционного усилителя, инвертора 13 и опорного делителя 8.

В случае равенства резисторов 9 и

10, для RC u RL дифференцируюших усилителей интервал времени, измеренный измерителем времени 14, прямо пропорционален отношению разности сопротивлений Rg и R > к величине сопротивления Ц, умноженной на постоянную времени RC или соответственно AL цепочки t,- t, = R < — — или соответь-нъ ственно 1, = Д(— " =нъ.. нг другим недостатком устройства является зависимость опорного напряжения от величины омического сопротивления

35 .опорного делителя напряжения. Это усложняет калибровку измерителя.

11елью изобретения являются повышение точности и чувствительности измерений, а также расширение диапазона иэ-.

40 меряемых величин и упрощение процесса калибровки.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор импульсов, к выходу кото45 рого подключен первый вход первого блока" сравнения и двухэлементный омический делитель напряжения, средняя точка которого соединена с первым входом второго блока сравнения, вторые

50 входы первого и второго блоков сравне ния подключены соответственно ко второму двухэлементному омическому делителю напряжения и к его средней точхе, выходы двух блоков сравнения подключены к

55 входам измерителя временного интервала, введены последовательно соединенные операционный усилитель и инвертор, а также два элемента отрицательной обУстройство позволяет измерить величину отклонения активного сопротивления от номинала, активного сопротивления и емкости, а также дополнительно измерять параметр индуктивности.

Величина выходного напряжения усилителя 13 является линейной функцией от его коэффициента усиления и это позволяет упростить процесс калибровки.

Тахим образом, устройство позволит упростить процесс калибровки измерителя, повысить точность и чувствительность измерений, а также увеличить количество измеряемых параметров и расширить диапазон измеряемых величин.

3 74 332 ф тата сравнения путем алгебраического ратной связи, при .ем выход генераторя суммирования цифровых значений, низкая импульсов через первый элемент отрискорость измерений, цательной обратной связи подключен к

Наиболее близким решением по техни - инвертируюшему входу операционного усической сушности и достигаемому резуль- 5 лителя, который через второй элемент тату к изобретению является устройство отрицательной обратной связи соединен время — импульсного преобразования, со- с входом инвертора, выход которого поддержащее генератор линейно изменяющего- ключен ко второму входу второго блока ся напряжения, к выходу которого под- сравнения. ключен делитель напряжения, состояший 10 На чертеже представлена структурная иэ двух элементов, и один вход блоха схема устройства. сравнения, подключенный другим входом к концу подключенного через емкость Устройство содержит генератор 1 имСК опорного делителя напряжения, сос- пульсов, операционный усилитель 2 с тояшего из двух калиброванных омичес- 15 подключеннымикего инвертируюшему вхоких сопротивлений, при этом средняя ду элементами 3 —.4 отрицательной обточка каждого из делителей подключена ратной связи, делитель 5 напряжения, к одному из двух входов второго блока состояший иэ резисторов 6 — 7, опорный сравнения, а выходы блоков сравнения делитель 8 напряжения, состояший иэ соединены с входами измерителя интер- 2р калиброванных резисторов 9 — 10, блоки вала времени (3). 11 — 12 сравнения, инвертор 13 и изНедостатком известного устройства меритель 14 временного интервала. является то, что погрешность измерения В качестве элементов 3 и 4 могут быть устройства зависит от отношения постоян- использованы R, L и С элементы. ной времени R С -цепочки t времени из- 25 . Устройство работает следуюшим об— менения напряжения генератора"от нуля разом. до момента срабатывания одного из блоков сравнения, которое пропорционально отношению напряжения помех к величине полезного сигнала опорного напря- 50

--- жения.

5 " . 7463

Формула изобретения

Устройство для время- импульсного преобразования, содержащее генератор г

HMnym coB, к выходу xoToporo подключен первый вход первого блока сравнения и двухэлементный омический делитель напряжения, средняя точка которого соединена с первым входом второго блока сравнения, вторые входы первого 10 и второго блоков сравнения подключены соответственно ко второму двухэлементному омическому делителю напряжения и к его средней точке, выходы двух блоков сравнения подключены к входам 15 измерителя временного интервала, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, а также расширения диапазона измеряемых величин и упрощения про- 20

3 6 цесса калибровки, в него введены последовательно соединенные операционный усилитель, псвертор, а также два элемента отрицательной обратной связи, причем выход генератора импульсов через первый элемент отрицательной обратной связи подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, который через второй элемент отрицательной обратной связи соединен с входом инвертора, выход которого подключен ко второму входу второго блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 370556, кл. 6 01 R 31/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

% 541125, кл. G 01 R 27/00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Ио 464870, кл. 5 01 8, 29/02, 1973, 1

ЦПИИПИ Заказ 3933/33 Тираж 1019 Подписное

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