Джоульметр Советский патент 1988 года по МПК G01R21/00 

d/od

gf-

g.

Й

18

пропорционален энергии входного им- г ульса. Названный сигнал сравнивается 4омпаратором 13 с напряжением, зада- . йаемым источником 14 постоянного напряжения. Последний определяет безопасный порог работы канала точного измерения энергии импульса. При пре- вьппении сигналом на выходе И 12 безопасного порога на выходе компаратора 13 формируется сигнал, переключающий Т 15 в новое состояние. Вследствие этого срабатывает реле 16,, которое дтключает подогреватель термопреобразователя 2 от входной цепи. Тем самым

ограничивается на определенном безопасном уровне значение энергии, воздействующей на термопреобразователь 2. Установка в исходное состояние осуществляется подачей импульса с блока 7 установки в исходное состояние, по которому Т 15 устанавливается в исходное состояние. При этом реле 16 обесточивается, а контакты 17, 18 замыкаются. Одновременно одновибратор 9 формирует импульс, которьш кратковременно замыкает ключ 10, подготавливая И 12 к измерению знергии нового импульса, 2 ил.

Изобретение служит для повьше- ния надежности работы джоульметра. :Джоульметр содержит три канала, Ка- нал управления образован формирователем 6 импульсов запуска, блоком 7 усг тановки в исходное состояние, логическим элементом ИЛИ 8, одновибрато- ром 9, аналоговым ключом 10, компаратором 13, RS-трйггером (Т) 15 и ре-и ле 16. Канал быс1;рого измерения энергии импульса состоит из входной цепи 1, квадратора 11, интегратора (И) 12. Канал точного измерения энергии им-, пульса образован термопреобразователем 2, усилителем 3 постоянного тока, детектором 4, отсчетным блоком 5, При поступлении импульса на вход джоуль- метра он через входную цепь 1 посту. . пает на входы каналов ,быстрого и точного измерения энергии импульса и на вход формирователя 6, который устанавливает Т 15 в исходное состояние. При этом контакты 18, 17 реле 16 замкнуты. Сигнал на выходе И 12 с 9 (Л

Изобретение относится к измери- :тельной технике, может быть использовано для измерений энергии одиноч ных электрических импульсов и является усовершенствованием изобретения по авт,св, № 495613,

Цель изобретения - повышение надежности работы джоульметра путем исключения возможности перегрузок, вызывающих необратимое изменение па- раметров термопреобразователя.

На фиг,1 представлена структурная схема джоульметра; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу джоулёметра,

Джоульметр состоит из входной цепи 1, содержащей резисторы и переключатели, термопреобразователя 2, усилителя 3 постоянного тока,детектора 4, отсчетного блока 5, формирователя 6 импульсов запуска, блока 7 установки в исходное состояние, логического элемента ИЛИ 8, одновибратора 9, аналогового ключа 10, квадратора 11, выполненного на аналоговом перемножителе сигналов, интегратора 12, компаратора 13, источника 14 опорного напряжения, RS-Т риггера 15 и реле 16 с нормально замкнутыми контактами 17 и 18,

Параллельно входной цепи 1 подключен вход формирователя 6 импульсов запуска, К выходу входной цепи 1 подключены параллельно вход квадратора I 1 и через нормально замкнутые

контакты 17 и 18 реле 16 подогреватель термопреобразователя 2, Термопара термопреобразователя 2 подключена к входу усилителя 3 постоянного тока, К выходу последнего подключен вход детектора 4, к выходу которого под- . ключен отсчетный блок 5, Логический элемент ИЛИ 8 подключен первым входом к выходу формирователя 6 импульсов запуска, а вторым входом - к выходу блока 7 установки в исходное состояние, К выходу логического элемента ИЛИ 8 подключены параллельно вход одновибратора 9 и вход RS-триггера 15 Выход одновибратора 9 подключен к входу управления $1налогового ключа 10, В исходном состоянии последний открыт, К выходу квадратора 11 подключены параллельно вход интегратора 12 и выход аналогового ключа 10, К выходу интегратора 12 подключены параллелно вход аналогового ключа 10 и первый вход компаратора 13, В исходном сосг тоянии выходное напряжение интегратора равно нулю. Второй вход компаратора 13 подключен к источнику 14 опорного напряжения. Выход компаратора подключен к S-входу RS-триггера 15. К-выходу последнего подключено реле 16,

Джоульметр работает следующим образом,

, В момент времени t, измеряемый импульс энергии (фиг,2а) поступает на вход формирователя 6 импульсов

запуска, через входную цепь 1 на вход квадратора 11 и через контакты 17 и 18 реле 16 на вход термопреобразователя 2 (фиг,2 б).

Формирователь 6 импульсов запуска формирует импульс (фиг.2 в) который через элемент ИЛИ 8 поступает на R-вход RS-триггера 15 и на вход запуска одновибратора 9. При поступле- нии импульса запуска RS-триггер 15 s. сохраняет нулевое состояние (фиг.2г), а одновибратор 9 формирует импульс (фиг.2 д) управления аналогового

ключа 10. Во время действия импульса is Для исключения возможности перегруодновибратора 9 аналоговый ключ 10 закрыт, тем самым интегратор 12 переводится в режим интегрирования сигнала с выхода квадратора 11. Выходное напряжение (фиг.2 е) интегратора 12 20 поступает на первый вход компаратора 13. Выходное напряжение интегратора 12 в результате интегрирования сигнала с выхода квадратора 11 нарастает

др значения U I, не превышающего на- 25 гического элемента ИЛИ 8 подать им- пряжение Up источника 14 опорного пульс (фиг.2 в) с блока 7 установки напряжения, подаваемого на второй в исходное состояние. При этом вход компаратора 13, поэтому послед- RS-триггер 15 переходит в нулевое НИИ не срабатывает, т.е. не формирует состояние (фиг.2 г), отключается ре- сигнал на R-входе RS-триггера 15. 30 ле 16 и своими контактами 17 и 18

Последний сохраняет исходное состояние (фиг.2 г), поэтому реле 16 обесточено, его контакты 17 и 18 замкнуты.

Термопреобразователь 2 преобразует измеряемый импульс энергии в видеоимпульс термоЭДС, которьй усиливается усилителем 3 постоянного тока, запоминается по максимуму детектором 4 и измеряется отсчетным блоком 5.

По окончании в момент времени t 3 импульса одновибратора 9 аналоговый ключ 10 переходит в открытое состояние, вследствие чего устанавливается

нулевое выходное напряжение интегра- 5 целью повьш)ения надежности работы

тора 12 (фиг.2 е

При подаче на вход джоульметра в момент времени t 4 импульса энергии (фиг.2 а), превышающего по величине

путем исключения перегрузок, вызывающих выход из строя джоульметра из-за необратимых изменений параметров термопреобразователя, в него введены фор- установленный предел измерения, выход-gQ мирователь импульсов запуска, блок ное напряжение интегратора 12 . установки в исходное состояние, логический элемент ИЛИ, одновибратор, аналоговый ключ, квадратор, интеграторj компаратор, источник опорного напря(фиг.2 е) нарастает до значения U 2, превьш1ающего напряжение U источника 14 опорного напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 13,

В момент времени t 5 равенства выходного напряжения интегратора 12 напряжению UQ источника 14 опорного напряжения срабатывает компаратор

55

жения, Д8-триггер и реле, причем формирователь импульсов запуска подключен входом к входной цепи, а выходом к первому входу логического элемента ИЛИ, второй вход логического элемента

13 (фиг.2 ж), т.е. формирует сигнал на S-входе RS-триггера 15. Последний переходит в единичное состояние, вследствие чего С1 абатывает реле 16. При срабатывании последнего его контакты 17 и 18 размыкаются, вследствие чего подогреватель термопреобразователя 2 отключается от входной цепи 1. Тем самым ограничивается на определенном безопасном уровне, установленном при настройке джоульметра, значение энергии, воздействующее на термопреобразователь 2 (фиг.2 б).

зок, ;вызывающих необходимое изменение параметров термопреобразователя, реле 16 должно быть быстродействующим. Для восстановления нормальной работы джоульметра после подачи на его вход импульсов энергии, превышающих по величине установленный предел измерения, необходимо, например, в момент времени t В на второй вход ло35

40

подключает подогреватель термопреобразователя 2 к выходу цепи 1.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого джоульметра заключается в повьш1ении метрологической надежности за счет исключения возможности перегрузок, вызывающих необратимое изменение параметров термопреобразователя .

Форму, ла изобретения

Джоульметр по авт.св. № 495613, тличающийся тем, что.

55

жения, Д8-триггер и реле, причем формирователь импульсов запуска подключен входом к входной цепи, а выходом к первому входу логического элемента ИЛИ, второй вход логического элемента

51

ИЛИ подключен к выходу блока установ ки в исходное состояние, а выход- параллельно к R-входу RS-триггера и входу одновибратора, к выходу которого подключен вход управления анало гового ключа, к выходу входной цепи подключены параллельно входы квадрат тора и -через нормально замкнутые кон такты реле подогреватель термопреоб1 ZX

Редактор И.Горная

Составитель С.Хромов

Техред А. Кравчук Корректор н. Король

Заказ 4426/45

Тираж 772

ВПИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

221716

разователя, к выхвду квадратора подключены вход интегратора и выход- аналогового ключа, вход которого подключен к выходу интегратора и к первому

входу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, к выходу компаратора подключен S-вход . Е3-триг1 ера, к выходу которого подключено реле.

Фиг. 2

Подписное