Конденсаторный частотомер Советский патент 1987 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений частоты напряжения промьппленной сети и гармонических сигналов.

Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности

На фиг, 1 представлена функциональная схема конденсаторного частото-ю Напряжение стабилизации выбирается

мера; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит первый и второй резисторы 1 и 2, первый и второй стабилитроны 3 и 4, образующие ограничитель-стабилизатор 5, сегнето- эластичный вибратор 6, стабилизатор 7 напряжения, трехполюсный переключатель 8, измерительный конденсатор 9, запоминающий конденсатор 10 и измерительную цепь 11, которая включена параллельно запоминающему конденсатору 10, вторая обкладка которого соединена с первым неподвижным контактом трехполюсного переключателя 8, а первая обкладка - с первой обкладкой измерительного конденсатора 9; общей шиной стабилизатора 7 напряжения и вторым выходом ограничителя- стабилизатора 5, третий выход кото-, рого соединен с второй клеммой сегнетоэластичного вибратора 6, управляющего трехполюсным переключателем 8, а первый выход - с первой клеммой сегнетоэластичного вибратора 6 и входом стабилизатора 7 напряжения, выход которого соединен с вторым неподвижным контактом трехполюсного переключателя 8, подвижный контакт которого соединен с второй обкладкой измерительного конденсатора 9, при этом ограничитель-стабилизатор 5 состоит из последовательно соединенных первого резистора 1, первого и второго стабилитронов 3 и 4 и второго резистора 2, причем входами ограничителя-стабилизатора 5 являются свободные клеммы первого и второго резистора 1 и 2, первым выходом - точка соединения первого резистора 1 . и первого стабилитрона 3, вторым выходом - точка соединения первого и второго стабилитронов 3 и 4, третьим выходом - точка соединения второго стабилитрона 4 и второго резистора 2, Устройство работает следующим

образом,,

1

На входные клеммы ограничителя- стабилизатора 5 (фиг, 1) подают пе15

20

равным напряжению срабатывания чувс вительного элемента сегнетоэластичн го вибратора 6, который осуществляе управление трехполюсного переключателя 8 (фиг, 2в).

С первого и второго выходов огра ничителя-стабилизатора 5 положитель ные однополярные импульсы с частото следования F поступают на входы ста билизатора 7 напряжения (фиг, 2г),

8стабилизаторе 7 напряжения стабилизации выбирается и устанавливаетс например, а пределах от 3 до 15 В (фиг, 2д),

25 В положении трехполюсного перекл чателя 8 (фиг, 1) происходит заряд измерительного конденсатора 9 (фиг, 2е),

В противоположном положении трех

30 полюсного переключателя 8 происходи передача электрической энергии изме рительного конденсатора 9 Запоминаю щему конденсатору 10, При равенстве емкостей измерительного конденсатор

9и запоминающего конденсатора 10 п следнему передается половина заряда В результате поступления заряда Q

на запоминающий конденсатор 10, последний заряжается как показано на Q фиг, 2ж,

Запоминающий конденсатор 10 разряжается через измерительную цепь 1 при периодической работе устройства 45 измерительная цепь 11 фиксирует сре нее значение тока разряда фиг, 2з, которое пропорционально частоте вхо ного сигнала.

35

50

55

Формула изобретени

Конденсаторньй частотомер, содер жащий первый и второй резисторы, последовательно соединенные первый и второй стабилизаторы, измерительный конденсатор и измерительную цепь, отличающийся тем что, с целью уменьшения потребляемо

риодический сигнал (фиг, 2а), частота которого подлежит измерению, С первого и третьего выходов ограничителя-стабилизатора 5 ограниченное по амплитуде и стабильное по значению напряжение (фиг, 26), поступает на первый и второй электрические входы сегнетоэластичного вибратора 6,

5

0

равным напряжению срабатывания чувствительного элемента сегнетоэластичного вибратора 6, который осуществляет управление трехполюсного переключателя 8 (фиг, 2в).

С первого и второго выходов ограничителя-стабилизатора 5 положительные однополярные импульсы с частотой следования F поступают на входы стабилизатора 7 напряжения (фиг, 2г),

8стабилизаторе 7 напряжения стабилизации выбирается и устанавливается, например, а пределах от 3 до 15 В (фиг, 2д),

5 В положении трехполюсного переключателя 8 (фиг, 1) происходит заряд измерительного конденсатора 9 (фиг, 2е),

В противоположном положении трех0 полюсного переключателя 8 происходит передача электрической энергии измерительного конденсатора 9 Запоминающему конденсатору 10, При равенстве емкостей измерительного конденсатора

9и запоминающего конденсатора 10 последнему передается половина заряда, В результате поступления заряда Q

на запоминающий конденсатор 10, последний заряжается как показано на Q фиг, 2ж,

Запоминающий конденсатор 10 разряжается через измерительную цепь 11, при периодической работе устройства 5 измерительная цепь 11 фиксирует среднее значение тока разряда фиг, 2з, которое пропорционально частоте входного сигнала.

5

50

55

Формула изобретения

Конденсаторньй частотомер, содержащий первый и второй резисторы, последовательно соединенные первый и второй стабилизаторы, измерительный конденсатор и измерительную цепь, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой

мощности, в него введены сагнетоэлас- тичный вибратор, стабилизатор напряжения, трехполюсный переключатель и запоминающий конденсатор, последовательно соединенные первый резистор, первый и второй стабилитроны и второй резистор представляют собой ограничитель-стабилизатор, первым и вторым входом которого являются свободные клеммы первого и второго резисторов, первым выходом ограничителя стабилизатора является точка соединения первого резистора и первого стабилитрона,, вторым выходом - точка соединения первого и второго стабилитрона,, третьим выходом - точка соединения второго стабилитрона и второго резистора, при этом второй

рительного конденсатора, запоминающего конденсатора и с первым входом измерительной цепи, второй вход которой соединен с второй обкладкой запоминающего конденсатора и первым неподвижным контактом трехполюсного переключателя, подвижный контакт которого соединен с второй обкладкой измерительного конденсатора, а второй неподвижный контакт соединен с выхо- дом стабилизатора напряжения, вход которого соединен с первой клеммой сегнетоэластичного вибратора и первым 15 выходом ограничителя-стабилизатора, третий выход которого соединен с второй клеммой сегнетоэластичного вибратора, одна сторона чувствительного элемента которого закреплена непо10

выход стабилизатора-ограничителя сое- 2о движно, а другая механически связана динен с общей шиной стабилизатора с подвижным контактом трехполюсного напряжения, первыми обкладками изме- переключателя.

4127

рительного конденсатора, запоминающего конденсатора и с первым входом измерительной цепи, второй вход которой соединен с второй обкладкой запоминающего конденсатора и первым неподвижным контактом трехполюсного переключателя, подвижный контакт которого соединен с второй обкладкой измерительного конденсатора, а второй неподвижный контакт соединен с выхо- . дом стабилизатора напряжения, вход которого соединен с первой клеммой сегнетоэластичного вибратора и первым 15 выходом ограничителя-стабилизатора, третий выход которого соединен с второй клеммой сегнетоэластичного вибратора, одна сторона чувствительного элемента которого закреплена непо10

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты напряжения промышленной сети и гармонических сигналов. Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности. Для достижения поставленной цели в конденсаторный частотомер дополнительно введены сегнетоэластич- ный вибратор 6, стабилизатор 7 напряжения, трехполюсный переключатель 8 и запоминающий конденсатор 10, а последовательно соединенные первый резистор 1, первый и второй стабилитроны 3 и 4 и второй резистор 2 образу- ют ограничитель-стабилизатор 5. Кроме того, частотомер содержит измерительный конденсатор 9, измерительную цепь 11, включенную параллельно конденсатору 10. Цепь 11 фиксирует среднее значение тока разряда, которое пропорционально частоте входного сигнала, 2 ил. (Л СО ел ISD Риъ.1

I if V,

и.

ft t