Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код Советский патент 1985 года по МПК G01R27/02 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения величин элементов ,- и R L -цеneii, причем информация о параметрах цепей получается в цифровых кодах, что дает возможность использовать преобразователь в системах, сопряженных с ЭЦВМ.

Известен преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код, содержащий источники опорного напряжения, коммутатор, усилитель постоянного тока, в цепь инвертирующего входа которого включена исследуемая цепь, а в цепь ООС включен опорный элемент блок сравнения и логический

Основными недостатками преобразователя является наличие коммутаторов и источников опорного напряжения (ИОН), что снижает быстродействие преобразователя и увеличивает погрешность преобразования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в унифицированные сигналы, содержащий усилитель постоянного тока, переключатель, один вход которого соединен с однополярным источником образцового напряжения, второй вход с контактом механического ключа, два блока сравнения, два делителя напряжения, два триггера, выход. переключателя соединен через образцовый резистор с инвертирующим входом усилителя постоянного тока, а через первый делитель напряжения с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока в цепь отрицательной обратной связи которого включена преобразуемая К с -цепъ, выход усилителя постоянного тока соединен с первьв4И входами блоков сравнения второй вход первого блока сравнения .соединен с общей шиной второй вход второго блока сравнения через второй делитель напряжения соединен с выходом переключателя, один из выходов первого блока сравнения соединен е входом rtepBoro триггера выход которого соединен с управляющим входом переключателя, второй выход первого блока сравнения и выход второго блока сравнения соответственно соединены с входами второго триггера, второй контакт

49182 I

еханического ключа и второй выход однополярного источника образцового напряжения соединены с общей шиной С ЗНедостатком известного преобразователя является наличие погрешности измерения параметров цепи за счет разряда конденсатора (С) во время проведения измерений. Кроме . того, на результат измерения накладывается погрешность блоков сравнения, поскольку преобразование производится на постоянном токе и,отсутствует усреднение результата преобразования .

Целью изобретения является повышение точности измерения параметров двухэлементных электрических цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код, содержащий усилитель постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен с одним из выводов опорного резистора, второй вывод которого соединен через первый . делитель напряжения с неинвертирукнцим входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая R C -цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с общей шиной преобразователя, второй 5 вход второго блока сравнения соединен с выходом второго делителя напряжения, введены генератор опорной частоты, три делителя частоты, счетчик, реверсивный счетчик, два блока совпадений и блок деления кодов, причем выход генератора -опорной частоты соединен с входом первого делителя частоты и с первым входом первого блока совпадений, второй вход:

вход которого соединен с выходом

второго блока сравнения, третий вход - с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения,

с выходом второго делителя напряжения и с вторым выводом опорного резистора , а выход через третий делитель частоты соединен с вторым входом второго блока совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход - со счетным входом реверсивного счетчика, установочные входы

которого соединены с соответствующими выходами счетчика и с первыми входами блока деления кодов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выход первого блока совпадений соединен с входом счетчика.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь параметров двухэлементных электрических цепей в код содержит усилитель 1 постоянного тока, охваченный отрицательной обратной связью через исследуемую -цепь 2, первый делитель 3 напряжения, опорный резистор (Рд) 4 первьш блок 5 сравнения, второй делитель 6 напряжения, второй блок 7 сравнения, три делителя частоты 8-10, второй блок 11 совпадения, счетчик 12, генератор 13 опорной частоты, второй блок 14 совпадений реверсивный счетчик 15 и блок 16 деления кодов.

Выход усилителя 1 постоянного тока соединен с первыми входами блоков 5 и 7 сравнения и через исследуемую 2-е одним из выводов опорного резистора (Рд) 4, подключенного к инвертирующему входу усилителя 1 постоянного тока. Второй вывод опорного резистора 4 подключен -через делитель 3 напряжения к неинвертирующему входу усилителя 1 постоянного тока. Выходы реверсивного счетчика 15 подключены к соответствующим входам блока 16 деления кодов, первые входы которого соединены с выходами счетчика 12 и установочными входами реверсивного счетчика 15. Счетный вход реверсивного счетчика 15 соединен с выходом второго блока 14 совпадений, один из входов которого соединен через первый делитель 8 частоты с выходом генератора 13 опорной частоты, а второй вход через третий делитель 10 частоты соединен с одним из входов первого блока 11 совпадений и через второй делитель 9 частоты с выходом первого, блока 5 сравнения и входами первого 3 и второго 6 делителей напряжения. Вход счетчика 12 соединен с выходом первого блока 11 совпадений, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом второго блока

.7 сравнения и генератором 13 опорной частоты. Второй вход блока 7 сравнения соединен с выходом второго делителя 6 напряжений.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении питания на выходе первого блока 5 сравнения возникает напряжение tE которое по цепи обратной связи подается на оба входа усилителя 1 постоянного тока соответственно через опорный резистор (R) 4 и первый делитель 3 напряжения. На выходе усилителя 1 постоянного тока сигнал изменяется по закону и,-10,5Е„(,-Ь--Д) . СП

На вход второго блока 7 сравнения подается сигнал Ify и сигнал второго делителя 6 напряжения и д„ Кдн ЕС- выходе второго блока 7 сравнения формируется временной интервал .flt 2K ReCi5.

Таким образом в счетчик 12 записуется код числа Na,. гпч 2К.. .RcjCx, пропорциональный величине С. Этот код подается на установочные входы реверсивного счетчика 15, на счетный вход которого подается число импульсов,,равное

К К пг. 2 fp с р с 1 м,

о X Х

На выходе реверсивного счетчика 15 код равный N-pcT . Щ. -Ч

NCY 2j гоч а41

f 5JL1Z 5A4J 2 СНГ -J

tr04Кд4-1

-R,C,).

При Кд„ Ка43 /KA4V.(3)

443

Сз)

Й4Л

Код на выходе реверсивного счетчика 15 пропорционален постоянной . времени исследуемой цепи Чх Далее на блок 16 деления кодов подается код постоянной времени исследуемого двухполюсника и код емкости этой же цепи. На его выходе имеем

N -

U)

СЛК R

Введение новых функциональных узлов и связей позволяет повысить точность измерения параметров двухэл.ементных электрических цепей за счет устранения погрешности от разряда конденсатора введения знакопеременного воздействия и усреднения результата. Кроме этого, получен еще один информативный параметр цепи, ее постоянная времени t .

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЭЛЕМЕНТНЫХ Э.ПЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В КОД, содержащий усилитель постоянного тока, инвертирующий вход котоjporo соединен с одним из выводов .опорного резистора, второй вьгеод которого соединен через первый делитель напряжения с неинвер- ирующим входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена исследуемая Ц(С-цепь, выход усилителя постоянного тока соединен с первыми входами блоков сравнения, второй вход первого блока сравнения соединен с общей шиной преобразователя, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом второго делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения , в него введены генератор опорной частоты, три делителя частоты, счетчик, реверсивнь р счетчик, два блока совпадений и блок деления кодов, причем выход генератора опорной частоты соединен с входом первого делителя частоты и с первым входом первого блока совпадений, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, третий вход - с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, с выходом второго делителя напряжения и с вторым выводом опорного резистора, а выход через третий делитель частоты соединен с вторым входом второго блока совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, а выход - со счетным входом реверсивного счетчика, установочные входы которого соединены с соответствую: щими выходами счетчика и с первыми входами блока деления кодов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами реверсивного счетчика, выход первого блока совпадений соединен с входом счетчика.