ИЗМЕРИТЕЛЬ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА ИМПУЛЬСНЫХСИГНАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК G01R19/02 

Изобретение применяется в различнь1х областях техники, где необходимо точное определение среднего значения тока за нериод однонолярных периодических имн)льсных сигналов различной формы и частоты.

Известны устройства для среднего значения импульсных сигналов магнитоэлектрического, термоэлектрического, компенсационного тина, содержащие интегрирующие устройство, часы заряда, вентили, часы разряда и генератор.

Однако известные устройства не производят точных измерений среднего значения тока импульсных сигналов при низкой частоте их повторения без создания на их основе громоздких стационарных установок и поддержания при измерегиЯх стабильных внешних условий.

С целью ноБышения точности определения среднего значения тока однополярных периодических импульсных сигналов за период при низкой частоте новторения.в предлагаемом измерителе в качестве интегрирующего устройства используется трехэлектродный электрохимический элемент, два электрода которого через входн1;1е вентили соединены одновременно со стабилизатором тока и выходом источника исследуемых импульсных сигналов, а третий электрод электрохимического элемента подсоединен ко входу порогово-усилительного устройства синхронизации, а к другому входному Бент11лю - непосредственно.

На чертеже изобра}кена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из электрохимического интегрирующего элемента /, представляющего собой герметичную стеклянную колбу, наполненную электролитом с погруженными в нее тремя электродами. Электроды 2 и 3, являющиеся входом электрохимического элемента, iepea вентиль 4 соединены со входом электронного стабилизатора тока 5 и через вентиль 6-с выходом источника исследуемого импульсного сигнала 7. Кроме того электрод 2, а также третий электрод 8, образующие выход электрохимического элемента, соединены со

входом порогово-усилительного устройства 9, представляюи его собой электронное устройство типа триггера Шмидта. Выход нороговоусилительного устройства соединен с одним из входов вентиля 4, который используется для

его закрывания. Устройство для измерения среднего значения импульсного тока содержит также часы разряда 10 и часы разряда 11, представляющие собой электронные счетчики импульсов, входы которых соединены с выходом генерачора 12 импульсов стабилизированной частоты соответственно через вентили 13 я М на электронных реле. Устройство синхронизации J5, состоящее из электромеханического реле и переключателя, служит

при измерении ср.еднего значения импульсного тока за период путем синхронизации момента подключения и отключения, источника исследуемого импульсного сигнала к электрохимическому элементу 1 тактовыми импульсами, частота которых равна частоте повторения импульсных сигналов.

Работу устройства по определению среднего значения импульсного тока можно разделить на два этапа.,

На первом этапе электрохимический элемент заряжается от источника исследуемого илшульсного сигнала и замеряется время заряда. На втором этапе производится разряд электрохимического элемента-от стабилизатора тока и замеряется время разряда. Так как при заряде электрохимического элемента осуществляется интегрирование прошедшего через неги тока по времени, а при разряде - считывание нак.опленного элементом количества электричества, то определение среднего значения тока импульсного сигнала производится по формуле

„ сггр

1Де /ср -среднее значение тока импульсного сигнала;

iaap --время заряда элемента;

раз -время разряда элемента;

/ст - величина тока стабилизатора. Для получения высокой точности при измерениях величина заряда электрохимического элемента приблизительно постоянна. В противном случае, т. е. при значительном изменении величины заряда элемента первого и второго циклов заряд - разряд соответствуют переходному процессу в электрохимическом элементе. Измеренное при этом время заряда и разряда для определения среднего значения импульсного тока не используется. Так как в нерабочем состоянии электрохимический элемент хранится заряженным, а при длительном хранении происходит медленный самопроизвольный разряд элемента, то работа устройства начинается со второго этапа, а в электрохимическом элементе имеет место переходной процесс. Сигналом начала разряда электрохимического элемента является импульс «старт 16, который открывает вентиль 4, и эталонный ток от узла стабилизатора тока начинает разряжать электрохимический элемент /. Одновременно импульс «старт открывает вентиль 13, и на вход тасов разряда поступают импульсы заполнения от генератора стабилизированной частоты. При полном разряде электрохимического элемента уровень напряжения на его выходе резко возрастает, что вызывает срабатывание порогово-усилительного элемента. Сигнал с -выхода последнего закрывает вентили 4 и 13, при этом, поступление тока на электрохимический элемент от узла стабилизатора тока и импульсов на вход часов разряда прекращается. Время разряда определяется по показанию счетчика часов разряда. Импульс с выхода порогово-усилительного устройства поступает также на узел устройства синхронизации и вызывает срабатывание

реле устройства синхронизации. При этом тактовые импульсы ; стройства синхронизации, следующие с частотой повторения импульсных сигналов, проходят на входы открывания 17 и 18 вентилей 6 п 14 закрыЁают их. Импульсный ток через вентиль 6 поступает на заряд электрохимического элемента, а часы наряда через вентиль 14 заполняются импульсами с генератора стабилизированной частоты. Время заряда выбирается так, чтобы количество

электричества, поступающее на заряд электрохимическбго элемента, не превышало бы допустимой емкости электрохимического элемента. При заряде элемента до предварительно выбранной величины, что определяется по

показанию счетчика часов заряда, с помощью переключателя устройства синхронизации тактовые импульсы отключаются от входов 17 и /6 открывания вентилей 6 и 14 и подключаются ко входам закрывания 19 и 20 этих вентилей. Точное время заряда элемента фиксируется по показанию часов заряда. Для осуществления нового цикла разряда и заряда электрохимического элемента реле, а затем переключатель устройства синхронизации необходимо установить в перво-начальное состояние и подать сигнал «старт иа вход вентиля 4.

Предмет изобретения

Измеритель ,среднего. значения тока импульсных сигналов, содержащий интегрирующее устройство, часы заряда, вентили, часы разряда н генератор, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения

среднего значения тока однополяриых периодических импульсных сигналов за период при низкой частоте повторения, в нем в качестве интегрирующего устройства использован трехэлектродный электрохимический элемент, два

электрода которого через входные вентили соединены одновременно со стабилизатором то,ка и выходом источника исследуемых импульсных сигналов, а третий электрод электрохимического элемента подсоединен ко входу порогово-усилительного устройства, выход которого подключен к одному из входных вентилей через устройство синхронизации, а к другому входному вентилю - непосредственно.