ЦИФРОВОЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01R27/00 H03M1/00 

Изобретение относится к области радноизмерительной техники, в частности к измерению параметров комплексного сопротивления цифровыми методами. Известны цифровые измерители параметров комплексного сопротивления с время-импульсным преобразованием, содержащие генератор тактовых имнульсов, ключевые схемы, делители, блок,сравнения, блок эталонных напряжений, триггеры, блок задержки и счетчики. Недостатком известного устройства является то, что на цифровом индикаторе оказываются представлены цифровые эквиваленты Al и NZ измеряемых комплексных составляющнх Сх и RK. Последуюидее определение С и Rx производят по формулам: Kny+N где ./(пр - коэффициент иреобразования, Ro - сопротивление резистора в цени заряда измеряемой емкости. Как видно из выражений (1) и (2), и Сх нелинейно зависят от что не позволяет выполнить непосредственную индикацию поминала измеряемых комплексных параметров. раллельной схеме замещения предлагаемый прибор снабжен низкочастотным генератором тактовых импульсов, последовательно соединенным через ключ с делителем с регулируемым коэффициентом делення, на выходе которого подключен счетчик Сх, а также блоком регулировки коэффициента делеиия и преобразователем код-сопротивление, включенным соответственно на вход и выход счетчлка RX, нрнчем на выход преобразователя код-сопротивление нагружены измеряемое комплексное сопротивлеиие, блок сравнения и т Л1ггер. Кроме того, для расширения диапазона и автоматизации выбора предела измерения по емкости прибор снабжеи включенными последовательпо иа выходе счетчика С блоком выбора предела измерения С.х- и блоком усреднения, выполненным в виде генератора тактовых импульсов, иа выходе которых иодключены декадные делнтели с регуляторами частоты и блок индикации, занятой. На фаг. 1 приведена блок-схема описываемого прибора. Прибор содержит схему 1 сброса, счетчики С-; и RX 2, 3, делитель 4 с регулируемым коэффициентом деления, схему 5 задержки, триггер 6, ключ 7, тактовый генератор 5, преобразователь 9 код-сопротивлеиие, ключ 10,

12, 13 сравнения, ключ 14, триггер 15, ключ 1Ь, тактовый генератор 17, устройство 18 регулировки коэффициента деления, блок 19 автоматического выбора иредела но Rx, cxeiMa 20 усреднения, блок 21 автоматического выбора иредела ио Сх.

ria фиг. 2 иоказаны блоки 20 и 21, состоящие из ключа 22, триггеров 23, 24, тактового генератора 25, ключей 26, 27, устройств 28, 29 регулировки частоты, схемы 0 индикации занятой по Сх и декадных делителей Ль Mz,

Лз.

Цифровой ирибор работает следующим образом,

Имиульсом «пуск через схему 1 сброса нрризводится установка в «О счетчиков 2, 3 и делителя 4, а через схему 5 задержки запускается триггер 6, открывающий ключ 7, через который имнульсы тактового генерато.ра 6 иостуиают на счетчик 3. К разрядам счетчика 3 иодключен преобразователь код- сонротиБление, соединенный последовательно с измеряемым комплексным соиротивлением. Сонротивление нреобразователя .9 меняется нропорциональио количеству импульсов, поступающих в счетчик - от О до чмако.Одновременно импульсом с триггера 6 открывается ключ 10, через который эталонное напряжение EQ от блока 11 подается на измеряемое комплексное сопротивление.

При этом с заполпением счетчика RX 3 растет напряжение на сопротивлении RUKU, поступающее на устройства сравнения. На второй вход устройства 12 подается постоянное напряжение от блока 11 эталонных напряжений.

В момент времени, когда ианряжение tvnKc на нреобразователе код-сопротивление достигает величины Оь устройство 12 выдает импульс, возвращающий триггер 6 в исходное состояние, закрывая ключ 7. Период тактового генератора 8 выбирается большим времени заряда емкости С при переключении . Величина Rx определяется с учетом из условия последовательного включения Rx и икс как:

.

,K, /Ci

3ыбрав /С кратным 10 дюжпо получить индикацию номинала Rx.

При измерении С закрывается ключ 10 и открывается ключ 14, заземляющий одну из точек комплексного сопротивления. Перепадом напряжения на второй точке запускается триггер 15, открывающнй ключ 16, и импульсы тактового генератора 17 через делитель 4 начинают поступать на счетчик С.- 2. Емкость Сх разряжается через параллельную цепочку

:-13 R:c и .

в момент разряда емкости Сх устройство 13 сравнения, на второй вход которого от блока П иоступает такой же потенциал, выдает импульс, который возвращает в исходное состояние триггер 15, закрывающий ключ 16.

Количество импульсов тактового генератора 17, ирогпедшее через ключ 16, определяется выражением; N i-iC.-tAi/(Ai.Коэффициен1 делення усганавливается с помощью устройства /о равпым показапию счетчика 3 N. Следовательно па счетчик поступает в Al раз меньше количество импульсов:

Л2 / iCx СжЛз

Bbi6paiB Дз кратным Ш-, можно получить

индпкацию помппала C.v па счегчике 2.

Предел по Rx. определяется блоком 19 путем последовательного 11зменеиия коэффициента в 10 раз в блоке эчалонных паиряжений. Сигналом на изменение / служит импульс переполнения счетчака Rx при переключении последне1-о из максимального состояния в нулевое.

Схема 20 усреднения иозБоляет расширить динамический диапазон по емкости в сторону малых номиналов нутем коммутации к.тючей 10, 14. Количество Э1пх коммутаций равно 10, где и меняется, шачниая от 1, с иомощью блока 21.

Имиульсом, поступающим от устройства 13

через ключ 22, управляемы триггером 23, занускается триггер 24, причем ключ 22 открывается, если триггер 2и находится в нулевом состоянии. Запуск последнего производится но одному из выходов с выхода иредпоследпей декады счетчика Сх2 (фиг. i), что свидетельствует о прекращении выбора нредела, а сброс - от общей гиины сброса перед началом измерений. Триггер 24 включает тактовый генератор (например мультивибратор)

25, управляющий ключами 10, 14 и сбрасывает на пуль счегчик Сх2. Количество периодов тактового генератора 25 просчитывается последовательпой цепочкой декадных делителей Дь Д2, Дз. Выход первого и второго

делителей через ключи 2д, 27 и выход последнего делителя подключены к второму входу триггера 24 для установки его в исходное состояние. Первыми выходными имнульсами делителей Д1 и Д2 последовательпо увеличивается частота колебаний тактового генератора 25 в 10 и 100 раз соответственно с целью уменьшения общего времени измереиия с помощью устройства регулировки частоты 28, 29. Схема 30 перемещения занятой управляется входпыми ныпульсамп делителей Д, Д, Дз, перемещая запятую на иидикаторном табло. Ключи 26, 27 вынолнены таким образом, что запись нервого же нмпульса в каждом последующем; делителе (папример Д2) закрывает предыдущий ключ (26). В случае отсутствия нмнульса зануска триггера 23, триггер 24 возвраптается в исходное состояние импульсом с выхода последнего делнтеля.

П р е д м е т изобретения

1. Цпфровой прпбор для измерения параметров KOMiMCKCHoro сопрогивленпя, содержащий генератор тактовых импульсов с ключом, соедипеппый через трнггер с блоком задержки и пусковым блоком, делители, блок

сравнения, блок эталонных напряжений и счетчики RX и Сх, отличающийся тем, что, с целью обеспечения индикации параметров комплексного сопротивления Rx и Сх по параллельной схеме замещения, он снабжен низкочастотным генератором тактовых импульсов, последовательно соединенным через ключ с делителем с регулируемым коэффициентол деления, на выходе которого подключен счетчик Сх, а также блоком регулировки коэффициента деления и преобразователем код - сопротивление, включенным соответственно на вход и выход Счетчика Rx, причем на выход

преобразователя код -сопротивление нагружены измеряемое комплексное сопротивление, блок сравнения и триггер.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и автоматизации выбора предела измерения по емкости, он снабжен включенными последовательно на выходе счетчика Сх блоком выбора предела лмеренпя С и блоком усредпенпя, выполненным в виде генератора тактовых импульсов, на выходе которых подключены декадные делители с регуляторами частоты и блок индикаций запятой.

i

f75

: IL::-i

29 -«--( 30

-.,.....i.