Показывающий электроизмерительный прибор

 

О П И С А Н И Е 907444

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистическмк

Республик (6! ) Дололиительное к авт. свнд-ву N 346673 (22)Заявлено 13.11.79 (2l) 2838270/18 21 (51)M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 01 R 1/00 .G 01 R 19/00

Рк1даротаана5 комитет

СССР йо делам изобретениИ и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2302Я2. Бюллетень № 7

Дата опубликования онисания230282 (53) УДК 621 317.7(088.8) П.M.×åãoëèH, Н.И.Полуэктов, В. Е.Куконин и P.Ô.Ìàðåöêèé (72) Авторы изобретения (Институт технической кибернетики АН Белорусс1кой CCP (71) Заявитель (54) ПОКАЗЫВАЮЦИЙ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для индикации электрических сигналов на дискретном экране и измерении мгновенных значений напряжений.

По основному авт. св. и 346673 известен показывающий электроизмерительный прибор, содержащий шкалу из дискретных светоизлучающих элементов, счетный кольцевой переключатель, преобразователь измеряемой аналоговой величины в число импульсов, блок сброса, счетно-групповой кольцевой переключатель,. вход которого соединен с одним из выходов счетного кольцевого

15 переключателя, а выходы - с общими точками каждой из групп, образуемых дискретными светоизлучающими элементами шкалы, при этом каждый элемент группы одним из выводов соединен с выводами одинаковой полярности аналогичных по порядку расположения в шкале элементов остальных групп и с одним из выходов счетного кольцевого переключателя, а все элементы в каждой группе вторыми выводами соединены в общую точку 1 .

Недостатком устройства является низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены блок смещения уровня, сумматор и блок изменения крутизны преобразования, при этом выход блока смещения уровня соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого является входом устройства, выход сумматора соединен с входом преобра- зователя измеряемой аналоговой величины в число импульсов, к управляющему входу которого подключен выход блока изменения крутизны преобразования.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

907444

Устройство содержит шкалу 1 из дискретных светоизлучающих элементов, счетный кольцевой переключатель 2-12-п, преобразователь измеряемой аналоговой величины в число импульсов 3, блок 4 сброса, счетно-групповой кольцевой переключатель 5-1-5 п блок 6 смещения уровня, сумматор 7 и блок 8 изменения крутизны преобразования °

Блок 6 смещения уровня представ- 19 ляет собой калиброванный источник напряжения. Сумматор 7 содержит цепочку из двух последовательно соединенных сопротивлений. Средняя точка этих сопротивлений является 1выходом yS ,сумматора, а два других вывода сопротивлений служат его входами.

Блок 8 изменения крутизны преобразования представляет собой набор сопротивлений, который подключается па- у@ раллельно соответствующему входу преобразователя измеряемой аналого" вой величины в число импульсов 3.

Устройство работает следующим образом. 25

Исследуемый электрический сигнал подается на один из входов сумматора 7, где он суммируется с постоянным напряжением, подаваемым с блока

6 смещения уровня, которое имеет про-.щ тивоположный знак с исследуемым электрическим сигналом. С выхода сумматора 7 сигнал подается на вход преобразователя измеряемой аналоговой величины в число импульсов 3. Полученные импульсы подаются на счетный кольцевой переключатель 2-1-2-п и заставляют его поочередно переключаться, начиная с первого положения до последнего, а затем вновь с первого положения до последнего и т.д., т.е. переключатель работает циклически.

Если количество импульсов 1, поступивших на счетный кольцевой переключатель 2-1-2 и меньше и (и-количество положений переключателя), то счетный кольцевой переключатель не закончит цикла. Положение, в котором он остановится, отмечено соответст- © вующим светоизлучающим элементом в первой группе. Если количество поступающих импульсов 1 больше и, то счетный кольцевой переключатель 2-12-и сделает m. циклов (m - равно целой части отношения 1/n) и остановитcR затем в каком-либо промежуточном положении, После каждого цикла с вы4 хода счетного кольцевого переключателя 2-1-2-п поступает импульс напряжения на вход счетно-группового кольцевого переключателя 5-1-5-п и переключает его в следующее положение.

Это вызывает переключение соответствующих групп светоизлучающих элементов.

Таким образом, после m циклов работы счетного кольцевого переключателя 2-1-2-и будет включена m-я группа светоизлучающих элементов. В этой группе будет высвечено положение, в котором остановился счетный кольцевой переключатель 2"1-2-и. В результате этого на шкале будет излучать тот светоизлучающий элемент, порядковый номер которого равен числу им1пульсов 1, поступивших йа счетный кольцевой переключатель. Посколькуколичество поступивших импульсов на счетный кольцевой переключатель 2-12-п пропорционально. сумме измеряемой

° аналоговой величины и напряжения смещения уровня, то и номер светящегося элемента будет пропорционален сумме измеряемой величины и напряжения. смещения уровня. Измеряемая же величина

0и м определяется, как сумма напряжений смещения уровня и зафиксированного на шкале 1 из светоизлучающих диодов, т.е.

U g<=U +" м=р 1 + "с (1) где Ощ — напряжение, зафиксированное на шкале;

U< - напряжение смещения уровня;

Р " цена деления шкалы в в/дел.

1 — порядковый номер светящегося элемента.

При этом для максимального значения абсолютной погрешности измерения ь будет справедливо следующее соотношение

+ +р, (2) где д< - абсолютная погрешность установки напряжения смещения уровня (обычно она пренебрежимо мала).

Из выражения (2) видно, что погрешность измерения можно снизить, уменьшив цену деления шкалы. Последнее осуществляется за счет увеличения крутизны преобразования S преобразователя измеряемой аналоговой величины в число импульсов с помощью блока изменения крутизны преобразования

Формула изобретения

5 90744 (цена деления шкалы определяется как

1/S). Для того, чтобы при увеличении крутизны преобразования преобразователя не происходило переполнение шкалы, необходимо увеличить напряжение смещение уровня, имеющего противоположный знак с измеряемой аналоговой величиной, до значения, при котором переполнения не происходит.

Таким образом, при грубом измере- 10 нии аналоговой величины напряжение смещения уровня устанавливается равным нулю, а крутизна преобразования преобразователя устанавливается минимальной. При более точном измерении 15 уменьшают цену деления шкалы путем увеличения крутизны преобразования преобразователя. Если при этом шкала переполнилась, то увеличивают напряжение смещения уровня до значения, 20 при котором переполнения шкалы не наблюдается. Для дальнейшего повышения точности измерения указанные процедуры поьторяют, При этом во всех слу чаях измеряемая величина, как это и было указано выше, определяется по соотношению (1).

Данное устройство позволяет на порядок повысить точность измерения по сравнению с существующими устрой- щ ствами. Иаксимально достижимая точ4 б ность в данном устройстве ограничива ется практически только точностью установки напряжения смещения уровня, погрешность установки которого не превышает десятой доли процента.

Показывающий электроизмерительный прибор по авт. св И 346673, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены блок смещения уровня, сумматор и блок изменения крутизны преобразования, при этом выход блока смещения уровня сое-. динен с одним из входов сумматора, другой вход которого является входом устройства, выход сумматора соединен с входом преобразователя измеряемой аналоговой величины в число импульсов, к управляющему входу которого подключен выход блока изменения крутизны преобразования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 346673, кп. G 01 R 1/00, 1972 (прототип).

907444

Составитель В,Костин

Редактор А.Шандор Техред E.Õàðèòoí÷èê Корректор М,Шароши

Заказ 582/53 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4