Калибратор напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ©ИЖОМУ СВИ ИИЬСТВУ

{И) Донолнмте ное к авт. свид-еу (22) Заявлено 26.04,79 (23) 2758579/18 -21 (53)М. Кл.

Сеез Советских

Соцмаместнчасннх .

° CIIфЯмК с присоединением заявки Н9

G 01 R 17/02

Гесуяяретвеакай кемвтет

СССР ве яыам взв4 Ретенмй и вткРыткй (23) Приоритет (ЮЗ) УДК 621.317.77 (088.8) Опубликовано 15.0481. Бюллетень Hх 14

Дата опубликования описанмя 150431

В.П.Бордыков, О.A.Òóëèíîâ и Р.С.Чдбдарова " -- а

f., -.""

Ф (72) Авторы мэобретенив

Специальное проектно-конструкто автоматизации нефтедобычи и .

"Нефтехимнромавтоматика (71) Заявитель (54) КАЛИБРАТОР НЛПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибровки цифровых вольтметров и аналого-цифровых преобразователей.

Известен калибратор напряжения, содержащий импульсный кварцованный генератор, линию задержки, триггер, счетчик с переменным коэффициентом пересчета, органы управления счетчиком, усилитель, амплитудный калибратор, источник опорного напряжения, операционный усилитель, фильтр и линейный усилитель. В данном калибраторе отсутствует влияние стабильности резисторов, используемых в устройстве (например, в выходном филътре) на стабильность выходного напряжения и, как следствие, в нем дости-. гаются лучшие характеристики (1) . 20

Недостатки данного калибратораневысокая разрешающая способность регулирования выходного напряжения и необходимость применения кварцованного генератора импульсов и высокостабилъной линии задержки для по-. лучения высокой стабильности выходного напряжения устройства.

Известен также калибратор напряжения, содержащий генератор импуль- 30 сов, счетчик, схему сравнения кодов, триггер, ключ, источник опорного напряжения и фильтр (21.

Недостатком этого устройства явля-ется сильная зависимость между получаемой дискретностью и частотой генератора импульсов. Так, например, при использовании шестидекадного счетчика частота задаккдего генератора должна быть в 10е раэ больше частоты работы выходного ключа. Данное условие накладывает невыполнимые требования к длительности и стабильности задержек в элементах счетчика. Эти требования можно несколько снизить путем разбиения основного счетчика на два, что приводит к усложнению устройства и снижению стабильности выходного напряжения. В этом случае стабильность вольт-.секундной площадИ импульсов будет уже зависеть от стабильности резисторов, подключенных к выходам обоих ключей. К недостаткам данного устройства можно отнести также невозможность независимого регулирования длительности выходных импульсов и паузы между ними. данный недостаток приводит к снижению разрешающей способности устройства, так как набор всевозможных значений ко822046.4 чивается появлением импульса на выходе делителя 6 частоты.

Последовательность импульсов Х1 с выхода элемента И 3 поступает на выход вычитателя 8. При появлении на ее втором входе Х2 вычитающих импульсов на вход делителя 6 частоты поступает количество импульсов

ХЗ = Х1 - Х2. (1)

Делитель 6 частоты производит деление поступакщего количества импульсов ХЗ на коэффициент yä, значение

1 которого задается по управляющему входу блоком 7- управления. Таким образом, на выходе делителя 6 получаем количество импульсов, рав ое х -хг.

К4 — у — . (1) о

Коэффициент умножения умножителя

9, задаваемый по управляющему входу блоком 7 управления, представлен в виде:

-2

А У А +...+У А =, Г „ .А ()

2 "- ю — 1 (9)

1=1 где n) 1, О< у.<А

25 . Тогда количество импульсов на выходе умножителя 9, поступающее на вход вычитателя 8, равно и

"<=X4 QY h (4)

1= Ф

Совместное, решение уравнений (2) и (4) приводит к следующему выражению i )(» (S)

Yр+Q У А =1

Из выражения (5) следует, что на вход триггера 4 с выхода делителя 6 частоты поступают последовательно импульсы, средняя частота повторения которых определяется из выражения, эквивалентного (5).

Длительность паузы между выходными импульсами, поступающими на вход ключа 10, равна периоду повторения импульсов с выхода делителя 6, среднее значение которого равно

7 ТИ-(о+D Y,.A

l=1 где Тз„- период повторения импульсов генератора 1., Длительность выходного импульса равна

d0 эффициента заполнения становится значительно меньше.

Цель изобретения — повьваение разРешающей способности и стабильности выходного напряжения.

Это достигается тем, что в калибратор напряжения, содержащий первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, один из входов которого соединен с блоком управле-. .ния, а выход — с одним из входов триггера, один из выходов которого соединен с одним из входов ключа, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход — со входом фильтра, генератор импульсов, усилитель, введены второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, два элемента И, вычитатель и умножитель, входы которого соединены с блоком управления и выходом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а выход — с первым входом вычитателя, выход которого соединен со входом второго делителя частоты с переменным .коэффициентом деления, а второй вход — с выходом первого элемента И,. первый. вход которого соединен со вторым выходом триггера, а второй вход с выходом генератора импульсов и входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход — со вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, фильтр через усилитель соединен с выходом калибратора, причеМ другой вход триггера соединен с выходом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого соединен с блоком управления.

На чертеже представлена схема калибратора напряжения.

Калибратор напряжения содержит генератор 1.импульсов, элементы И 2 и 3, триггер 4,, делители 5 и 6 частоты с переменным коэффициентом деления, блок 7 управления, вычитатель

8, умножитель 9, ключ 10, фильтр .11 и линейный усилитель 12, соединенный с выходом устройства. . Устройство работает следующим об.— разом.

При подаче разрешающего потенциала с выхода триггера 4 на вход элемента И 2 импульсы генератора 1 поступают. через него на вход делителя 5 частоты, коэффициент деления которого задан по управляющему входу блоком 7 управления. Выходной импульс делителя 5 переводит триггер 4 в запрещающее состояние, заканчивая тем самым формирование выходного импульса, поступающего на вход ключа 10.

Формирование паузы между импульсами начинается подачей разрешакщего потенциала со второго выхода триггера 4 на вход элемента И 3 и закан-, t. - Тв(е1 (7) где m -. коэффициент деления делите55

Коэффициент з аполнения, пропорциональный выходному напряжению с выхода фильтра 11, определяемый из выражений (6) и (7), равен

ill

0 1 1

Из анализа выражения (8) следует, . что предлагаеьый калибратор осуществляет раздельное регулирование длитель822046

Формула изобретения

Составитель Н.Медведева

Техред Н.Граб Корректор М.Демчик

Редактор М.Циткина

Заказ 1806/67 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьятета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ности выходиых импульсов и паузы между ними, причем регулирование паузы, а следовательно, и коэффициента заполнения производится с достаточно малой. дискретностью. Последнее достигается тем, что длительность

5 паузы может выражаться значением, не кратным Тз„ с практически любой степенью точностью. В данном калибраторе также. снижены требования к значению входной частоты генератора 1. Ее зна- о чение эначительно меньше отличается от выходной частоты, чем в известном устройстве. Эти особенности предлагаемого устройства в большей степени ,отвечают требованиям, предъявляемям к устройствам подобного типа. 35

Калибратор напряжения, содержащий Щ первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, один из входов которого соединен с блоком управления, а выход - с одним из входов триггера, один из выходов которого соединен с одним из входов ключа, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - .со входом фильтра, генератор импульсов, усилитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыаения разрешаюшей способности и стабильности выходного напряжения, в него введены второй делитель частоты с переменным коэффициентом деления, два элемента И, вычитатель и умножи- . тель, входы которого соединены с блоком управления и выходом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а выход — с первым входом вычнтателя, выход которого соединен со входом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а второй вход - с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен со вторым выходом триггера, а второй вход - с выходом генератора импульсов и входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход « «со вторым входом первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, фильтр через усилитель соединен с выходом калибратора, причем другой вход триггера соединен с выходом второго делителя частоты с переменным коэффициентом деления, вход которого соединен с блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

9362245, кл. С 01 R 17/02, 1971.

2. Розенблат М.Г., Михайлов Г.X.

Источники калиброванных напряжениЯ постоянного тока. М., "Энергия", 1976; с. 181-188, рис. 5-15 (прото«д тнп).