Устройство для измерения постоянной времени параллельной RC - цепи Советский патент 1988 года по МПК G01R27/00 

«.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для измерения емкостей, сопротив- лений, а также постоянной времени параллельных КС-цепей,

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия измерителя постоянной времени КС-цепи.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит триггер 1 режима, счетчик 2 задержки, блок 3 индикации, блок 4 питания, .генератор 5

29342

при котором коммутатор 6 переключен на первый выход, в счетчике 7 времени и счетчике 14 перебора записаны нули,на выходе блока 9 сравнения кодов - логическая единица, транзистор 11 открыт, триггер 13 останова установлен в нуль. Импульсы с выхода генератора 5 через первьм выход коммутатора 6 поступают на вход счетчика 2 задержки. Последний предназначен для формирования фиксированной задержки, в течение которой заряжается конденсатор 17 КС-цепи до начального напря10

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для измерения емкостей,- сопротивлений, а также постоянной времени параллельньк КС-цепей,. Целью изобретения является повьшение точности и быстродействия измерителя постоянной времени RC-цепи. Благодаря введению коммутатора 6, счетчиков 2, 7, 14, блока сравнения кодов 9, триггеров 1 и 13 осуществляется последо- вательньй перебор длительностей, от- крьгеающих транзистор 11 импульсов до тех пор, пока амплитуда импульса тока дозаряда конденсатора 17 не достигнет величины, при которой срабатывает блок контроля амплитуды импульса 12о По его выходному импульсу прекращается прохождение импульсов с генератора 5 на счетчик 7, в котором к этому моменту сформирован код временного интервала, соответствующего измеряемой постоянной времени. Кроме того, устройство содержит блок индикаи ии 3, блок питания 4, резисторы 8, 10, 16, диод 15. 1 ил. S

прямоугольных импульсов, коммутатор 6,15 жения, определяемого соотношением

счетчик 7 времени, первьй резистор 8, блок 9 сравнения кодов, второй резистор 10, транзистор 11, блок 12 контроля амплитуды импульсов, триггер 13 останова, счетчик 14 перебора, диод 15, резистор 16 КС-цепи, конденсатор 17 КС-цепи.

Первый вьшод второго резистора 10 соединен с базой транзистора 11, коллектор которого соединен с первым выводом первого резистора 8 и входом блока 12 контроля амплитуды импульсов, а эмиттер соединен с анодом диода 15, второй вьшод первого резистора В соединен с блоком 4 питания, ин- 30 бой, на выходе блока 9 сравнения коформационньй вход коммутатора 6 соед иен с выходом генератора 5, первый управляющий вход коммутатора 6 сое;ди ней с выходом триггера 1 режима, сум ьшрующим- входом счетчика времени 7 и сбросовым входом счетчика 14 перебора, второй управляющий вход коммутатора 6 соединен с выходом триггера 13 останова,, первый выход коммутатора 6 соединен с входом счетчика 2 за держки, второй выход коммутатора соединен с суммирующим входом счетчика перебора, первый вход триггера 1 режима соединен с выходом счетчика задержки, второй его вход соединен с выходом блока 9 сравнения кодов и вторым вьшодом второго резистора 1,0, вход триггера 13 останова соединен с выходом блока 12 контроля амплиту- дь1 импульсов, первьй выход счетчика времени соединен с первым входом блока 9 сравнения кодов, второй выход - с блоком 3 индикации, выход счетчика 14 перебора соединен с вторым входом блока 9 сравнения кодов.

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии триггер режима установлен в нулевое состояние.

величин сопротивлений резисторов 8 и 16. Задним фронтом импульса, вырабатываемого на выходе последнего разряда счетчика 2 задержки, триггер 1 режима перебрасьшается в противоположное состояние. В счетчике 2 задержки в этот момент устанавливается нулевое состояние.

При переходе триггера 1 режима из нулевого в единичное состояние происходит сброс в ноль счетчика 14 перебора и прибавляется единица в счетчик 7 времени Поскольку содержимые счетчиков 7 и 14 не равны между со

дов устанавливается нулевое состояние и транзистор 11 закрывается. Диод 15 оказьтается запертым напряжением заряда, накопленного на конден- саторе 17. Последний начинает разряжаться через резистор 16.

При единичном состоянии триггера режима 1 коммутатор 6 переключен на второй выход, с которого поступают импульсы, каждый из которьгх увеличивает содержимое счетчика перебора на единицу. .

Как только содержимое счетчиков 7 и 14 сравняется, а в первом цикле это происходит после первого же импульса с второго вькода коммутатора, на выходе блока 9 сравнения кодов осу1 ествляется переход из нулевого в единичное состояние, при этом триггер 1 режима перебрасывается в нулевое состояние. Транзистор 11 открывается и через него начинает протекать тбк дозаряда конденсатора 17, формируя на коллекторе транзистора 11 импульс напряжения. Если амплитуда импульса меньше порогового уровня срабатывания блока 12 контроля амплитуды импульсов, то на его выходе им10

15

пульс не вырабатывается и начинает-, ся новый аналогичный цикл.

Новый цикл отличается от предь(ду- щего тем, что содержимое счетчика 7 времени увеличено на единицу перепадом уровня с выхода триггера 1 и требуется больше времени для заполнения счетчика 14 до значения содержимого счетчика 7. Время разряда конденсатора 17 увеличивается, а остаточное напряжение, на нем соответственно уменьшается.

Таким образом, осуществляется последовательный перебор временных интервалов до тех пор, пока амплитуда импульса дозаряда конденсатора не достигнет величины, при которой срабо- 20 тает блок 12 контроля амплитуды импульсов и импульсом с его выхода будет установлен в единицу триггера 13 останова. В этот момент прохождение импульсов через коммутатор прекратится, а в счетчике 7 времени останется код временного интервяла, соот- ветствутаций измеряемой постоянной времени. Если величина сопротивления коллектора резистора 8 много меньше сопротивления резистора 16, а блок контроля- амплитуды импульсов настроен на величину 0,37 UQ, где Uo - напряжение блока питания, временный интервал, отсчитанный счетчиком 7 времени, будет равен постоянной времени RC-цепи.

Формула изобретения Устройство для измерения постоянной времени параллельной RC-цепи, содержащее генератор импульсов, блок индикации и транзистор, коллектор которого соединен с входом блока контроля амплитуды импульсов и через первый резистор - с блоком питания , эмиттер через диод подключен к исследуемой КС-цепи, а база соединена с первым вьгоодом второго резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в ::его введены коммутатор, тригг ер режима, триггер останова, счетчик задержки, счетчик , счетчик перебора, блок сравнения кодов, причем информационный вход коммутатора соединен с выходом генератора импульсов, первьй управляющий вход коммутатора соединен с выходом триггера режима, входом счетчика времени и сбросовым входом счетчика пе- 25 ребора, второй управляющий вход коммутатора соединен с выходом триггера останова, вход которого соединен с выходом блока контроля амплитуды импульсов, первьй выход коммутатора соединен с входом счетчика задержки, выход которого соединен с первым входом триггера режима, второй вход которого соединен с первым входом триггера режима, второй вход которого соединен с вторым вьшодом второго резистора и выходом блока сравнения кодов, первьй вход которого соединен с первым вькодом счетчика времени.

Требуемая точность измерения посто- второй выход которого соединен с бло- янной времени достигается выбором час-40 ком индикации, при этом второй выход тоты генератора 5. Быстродействие уст- коммутатора соединен с входом счетчи- ройства достигается за счет полной , ка перебора, выход которого соединен автоматизации процесса измерения.с вторым входом блока сравнения кодов.

30

35

10

25

15

25

20

25

30

20

25

35