Измеритель напряжений

 

Союз Советскмн

Сецмаммстмческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t t ti 974284 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву. (5! )М. Кл.

G O1 R 19/ОО (22) Заявлено 27.05.81 (21) 3293033/18-21 с присоединением заявки №

3Ьеудеретеснный квинтет

СССР ео делам нза4ретеннй н открытий (23) Прморитет

Опубликовано 15.11 82 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 17. 11.82 (53 ) УД К 621. 317. .7 (088.8) (72) Автор

Н30.бретения

В. И. Ковальков

1

Одесский ордена Трудового Красного Знамени п1литехнцческий

t инсти,тут (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при настройке и ремонте цифровых и аналоговых узлов электронной аппаратуры.

Известно устройство для измерения постоянных напряжений, выполненное на основе двух ключевых модуляторов, один из которых размещен на входе устройства, а другой — в цепи отрицательной об.— ратной связи, усилителя переменного напряжения и выходного демодулятора (1).

Недостаток известного устройства с гальваническим разделением входных и выходных цепей определяется его значительной сложностью, которая является !

5 оправданной только при контроле малых уровней напряжений, когда искажающее влияние помех по входу мажет быть весьма ошугимым. го

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель напряжений, содержаший дифференциальный усилитель, один иэ входов которого подключен к ".вйходной

2 цепи первичного датчика, например, контактного зонда, а другой — к контуру обратной связи с обшего выхода устройся ва, выходной усилительный каскад, вход которого соединен с выходом дифференциальногй усилителя, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, установленный на выходе первичного датчика (21.

Недостаток указанного устройства эак- лючается в его ограниченных функциональных возможностях, охватываюших контроль лишь постоянных напряжений.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей подобного измерительного устройства путем обеспечения воэможности контроля, наряду с постоянными напряжениями, амплитудных значений переменных и импульсных напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель напряжений, содержаший дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к выходной

97 42

К - U„(+) 3 цепи контактного зонда, а другой — к кон« туру обратной связи с общего выхода устройства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор; введены зарядный диод и двухпоэиционный переключатель, механически связанный с контактным зондом, причем зарядный диод установлен между выходом дифференциального усилителя и входом выход- to ного усилительного каскада, замыкающий контакт переключателя включен параллель-, но зарядному диоду, а с помощью раэмыкающего контакта с входом выходного усилительного каскада соединен интегрирующий конденсатор.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого измерителя напряжений (измерительного пробника).

Контактный зонд (щуп) 1 через вспомогательный делитель 2 напряжения, дифференциальный (операционный) усилитель

3 и зарядный диод 4 подключен к затво ру полевого транзистора 5 выходного усилительного каскада. Сток транзистора 5 соединен с, другим (инвентирующим) входом дифференциального усилителя и через резистор 6 — с шиной нулевого потенциала. В цепь нагрузки выходного усилительного каскада, т.е, в цепь стока транзистора 5, включен блок 7 индикации, выполненный в виде многопорогового светового индикатора. Контактный зонд 1 механически связан с двухпозиционным переключателем 8, замыкающий контакт которого включен параллельно зарядному диоду 4.

C помощью раэмыкающего контакта переключателя 8 с затвором транзистора 5 соединен интегрирующий конденсатор 9.

Устройство работает следующим образом.

40 . Контактный зонд 1 при подведении к точке зондирования и нажатии замыкает замыкающий контакт переключателя 8 и шунтирует зарядный диод 4. В этом случае ток стока транзистора 5, величина кото- 4 рого определяется по числу зажигающихся световодов блока 7 индикации, оказывается равным току, протекающему через резистор 6. Считая коэффициент усиления операционного усилителя 3 достаточно вы- и соким, величину этого тока можно определить как где Uz(f) — текущее значение напряжения на входе зоииа

84 ф

К вЂ” коэффициент передачи делителя 2 напряжения;

R - сопротивление резистора 6.

При ослаблении нажатия на зонд 1 контакт в эондируемой точке сохраняется, но переключатель 8 возвращается в исход3юе, положение и подключает к затвору транзис тора 5 интегрирующий конденсатор 9. Через зарядный диод 4 конденсатор 9 заряжается до такого напряжения, при котором напряжение на резисторе 6 становится равным значению К .ц, „ где Охщ- амплитудное значение измеряемого напряжения. Поскольку ток стока транзистора 5 пропорционален величине этого напряжения, то и число зажигающихся светодиодов блока

7 оказывается пропорциональным амплитуде импульсов, поступающих на вход устр ойства.

Если питание измерителя напряжений осуществляется от автономного источника питания на сухих элементах, например, при настройке и ремонте электронной аппаратуты в полевых уловиях, то в случае необходимости контроля то ь|И1 пос« тоянных напряжений можно зарядный диод

4 и интегрирующий конденсатор 9 из устройства вывести и, с целью снижения потребляемой мощности, подключить ис» точник питания через замыкающий контакт переключателя 8. При этом в исходном состоянии, когда измерения не производятся, батарея сухих элементов будет отключена, а автоматическое подключение источника питания и отсчет показаний блока 7 индикации будут осуществляться лишь в момент нажатия на контактный зонд 1.

Если к устройству предъявляются до- полнительные требования по измерению сопротивлений и пробивных напряжений полупроводниковых приборов, в Него можно ввести генератор тока, в частности между плюсовой шиной источника питания и контактным зондом 1. В этом случае ток генератора, протекая через резистор или обратносмещенный переход полупроводникового элемента, создает на них падения напряжения пропорциональные указанным контролируемымi параметрам, а показание блока индикации 7 свидетельствует об их численных значениях.

Фор мула изобретения

Измеритель напряжений, содержаший дифферейциальный усилитель, один из входов которого подключен к выходной н.пи

% 9742 контактного зонда, а другой - к контуру обратной связи с общего выхода устройства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, о т л ич а ю m и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля, C наряду с постоянными напряжениями, амплитудных значений переменных и имйульс-<й ных напряжений, в него введены зарядйый: диод и двухпозиционный переключатель, механически связанный с, контактным зон дом, причем зарядный диод установлен меж84 d ду выходом дифференциального усилителя " и входом выходного усилительного каска- да, замыкающий контакт переключателя включен параллельно зарядному диоду, а с помощью размыкающего контакта - со входом выходного усилительного каскада соединен интегрирующий конденсатор.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l4 364073, кл. Н 03 F 3/38, 1971.

2,. Илюкевич А. М, Техника алектрометрии. М., "Энергия, 1976, =. 217.

Составитель i1, Морозов

Редактор H. Киштулинец Техред Ж.Кастелевич Корректор B Прохненко

Заказ 8689/63 Тираж 7 17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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