Устройство для измерения отношения аналоговых сигналов Советский патент 1983 года по МПК G01R19/10 G06G7/16 

Изобретение относится к эпектроиэ меритепьной текнике и прецназначено цпя испопьзования при реапизации раэ ttirtHoro роца фуикциапьиых преобразсва тепей... Известно устройство цпя измерения отношения анадоговых сигналов, соцержащее интегратор,-оцин-из входов которого соединен с выходом источника сигнала , компаратор, оциниз вкоцов которого поцкпючен к выхоцу интегратора, цругой вход через негшнейный элемент к шине нупевого потенцнапа, а выход - к управляющему входу нелинейного элемента, реверсивный перек111оча ег ь, сигнапьный вхоц которо соэцииен с .ыкодом источника сигчшпа a.eiiKMoro, управинюсшй вкоц .-. с выхоцом ко ;:пйр 1тора, t- зьгхсг, .-- с прзтгнм 5ХОЦ: з ни- егрйтора ;l „ HG(OCTi:Tc:K йзпосткого устройства ст.язан с мизкой точностью измерения, ссобе-п-ю при маггык вкоцных сигнапаК) что o6y(Ji oEKSHo напичием & цепи, оцног КЗ су;гиапов реверсивного перекточа« геля, BKoc.qiiicPD в итоговый результат огнутимую погрешност), Ноибопее бпкзккК к гфецпагаемому является измернтепьное устройство, обеспечиваючпее в чнспе других функций ti измсрэиие отношения аыапоговык сигiLanos к сопержащее интегратор, оцин из вхоцов которого соединен с вььftoaoM источника сигнапа цепимого, компаратор, один из вхоцов которого по кшочен к,вых-оцу янтеграторЗ; а ,j;:Dq к шине нупевого потенииаЕЭ, игштр, ъткоц которого соепинен с вых дом устройства, цва кпюча. первый из которых вкпючен (в измерения о ношения) мэжцу -выходом источника сизс нала делимого и цругим вхоцом интегра TOpSj а второй между выходом источ ника эталонного напряжения и входом фильтра, одновибратор, вхоц которого подкпючен к выходу компаратора, а вы ход - к управпяюидам входам обоих ключей 2 . Недостаток указанного устройства также проявляется в невысокой точнос- ти измерения напичия в его сост ве оциовибратора, не обеспечивающего стабильной цлитепьности управпяющего импупьса. Цель изобретения - повышение точ- нести поцобного измерительного устрой от па. Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве цпя измерения отношвчния аналоговых сигналов, содержащее интегратор, один из входов которого соединен с выходом источника сигнапа цетгамого, два ключа, первый из которых включен между выходом источника сигнапа целителя и другим входом интегратора, компаратор, оцин из входов которого подключен к выходу интегратора, введены последовательно включенные управляемый генератор напряжения и дополнительный компаратор, причем пусковой вход генератора зашунтирован вторым ключом, выход дополнитешьного компаратора подключен к другому входу основного компаратора, а выход последнего соединен с выходом устройства и управпяюищми входами обоих ключей. На фиг, 1 представлена функциональ™ ная схема предлагаемого устройства дня измерения отношения аналоговых сигналов на фиг. 2, а-в - временные циаграмглы напряжений на выходах отдельных блоков, иллюстрирующие его работу,, В состав устройства вхоцягг интегра тор 1, основной 2 и дополнительный 3 компараторы, кшочи 4 и 5 и управляемый генератор 6 меняющегося, например, по экспоненциальному .закону напряжения. Один из вхоцов интегратора 1 соединен с выходом источника сигнала V целИ мого (не показан ), а другой вход через ключ 4 подключен к выходу источника сигнапа Xl .делителя (не показан). Входы компаратора 2 соеаинен;ы с выходами интегратора 1 и компаратора 3, а выход - с выходом устройства. Вход компаратора 3 подключен к выхоцу генератора 6. Пусковой вход генератора б зашунтирован кшочом 5. Управляющие входы ключей 4 и 5 соединены с выходом компаратора 2. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии кшоч 5 замкут,ключ 4 разомкнут, напряжение, по ступающее на вход кокшаратора 2 с выхода компаратора 3, равно нушо, При оцаче на оцин чз входов интегратора 1 остоянного напряжения на его выхоце формируется линейно нарас тающее (линейно падающее) напряжение 1 (фиг. 2, а). По достижении этим напряжением опрецепенного значения проиохоцит срабатывание компараторй 2 и мена полярности напряжения U j (фиг, 2, б) на его выхоце. При этом замыкается I кшоч 4 и размыкается кгаоч 5. В резупьтате на цругой вхоц интегратора поступает напря ние V2 .котороеизменяет направпениеинте ЬовайИя в интеграторе 1. На накопительiHOM эпементе генератора 6 имеет место нарастание напряжения Uj- (фиг. 2, в). По достижении этим напряжением значения, превышающего порог срабатывания |Компаратора 3, поспдцнтй срабатывает |И своим выкоцным сигналом возвращает b искоаное попожение все блоки устройjCTba.-, . : I Дпя установившегося режима изме.ритегсьного устройства справецгеиво соот; ношение 1 л -11- л1/ гце tn, tg -время первого и второго циклов интегрирования в интеграторе 1; -постоянная . времени интегратора 1. Из выражения (1). слецует, что Tgy,n,-ВЫХОПНЫК Поскольку период ig,)x, сигналов- складывается из суммы интер .валов интегрирования в обоих гшклах, с учетом (2) можно записать, что в- Частота сигналов И ( на выхоце компаратора 2 и всего устройства в. it&« пом определяется как t V, Ь,х-ц5 их относительная длительность соответ твует Ч/v.. Таким образом, выходной сигнал прецпагаемого устройства имеет частотнь1й. характер, к, спецоватепьно, может бытьзафиксирован с повышенной точностью. Отсутствие в устройстве элементов с. нестабильными времяимпупьсными параметрами также предопределяет высокую точность измерения отношения.

а

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, соцержащее интегратор, один из вкоцов которого соецинен с выходом источника сигнала цешплого, ова ключа, первый из которых включен межцу выхоцом источника сигнала депителя и другим входом интегратора, компаратор, один из вводов которого поцкшочен . к выходу интегратора, о т п и ч а KVщ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно включенные управляемый генератор напряжения и дополнительный компаратор, причем пусковой вход генератора зашунтирован вторым ключом, выход дополнительного компаратора поцкгаочен к другому входу основного компйратора, а выход последнего соединен с выходом устройства и управляющими вхо- с S цами обоих ключей. (Л