Частотомер Советский патент 1976 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании частотомеров.

Известны частотомеры, содержащие усилиггвл1 огр)аничитель, зарядный конденсатор, источник питания и стабилитрон l.

Недостатком этих частотомеров является ограниченный частотный диапазон анализа и зависимость показаний прибора от формы кривой исследуемого напряжения.

Известны частотомеры, содержащие последовательно соединенные и подключенные к источнику питания интегрирующую RC-цепь с измерителем выходного тока, дозирующий конденсатор и зарядный тиристор, входная цепь которого соединена с входом устройства 2.

Однако в известных устройствах нерационально рассеивается заря,т дозирующего конденсатора в промежутках между импульсами что требует увеличения потребляемого тока.

С делью увеличения выходного тока или уменьщения потребляемого тока в предлагаемый частотомер введены зарядный и разрядный диоды, устройства временной задержки

и разрядный тиристор, анод которого соединен с катодом зарядного тиристора, а катод с интегрирующей -цепью, вход устройства временной задержки подключен к катоцу зарярлого и аноду разрядного тиристоров, а выход - к управляющему электроду последнего. При этом зарядный диод включен между дозирующим конденсатором и интегрирующей 1 С-цепью, катод разрядного диода соединен с анодом зарядного диода, а его анод с отрицательным полюсом питания.

На чертеже представлена принципиальная схема частотомера.

Частотомер содерткит зарядный и разрядный тиристоры 1 и 2, зарядный и разрядный диоды 3 и 4, диод 5, дозирующий конденсатор 6, интегрирующую RC-цепь 7, состоящую из интегрирующего конденсатора 8, резистора 9 и измерителя ТО выходного тока, разделительный конденсатор 11, резисторы 12-15, устройство 16 временной задержки и клеммы 17 и 18 источника питания.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении первого входного импульса тиристор 1 открывается, конденсаторы 6 и 8 заряжаются от источника питания ч)ез тиристор и диод 3, а уменьшения напряжения на тиристоре 1, он аакр вается. Кондет сатор 6 заряжается до большего напряжения, чем конденсатор 8, Через время tJ (большее времени пребывания Т1фи тора 1 в открытом состоянии) после включения тиристора 1 импульс с выхода ycTpol ства 16 задержки включает тиристор 2, вследствие чего дозирующий конденсатор 6 разряжается на конденсатор 8 через тиристор 2 и диод 4. Таким образом, при поступлении первого импульса в результате последовательного включения с интервалом Т тиристоров 1 и 2 происходит заряд и разряд конденсатора 6, причем токи заряда и разряда проходят через интегрирующий конденсатор 8 в одном направлении и выделяют на нем од нополярные порции количества электричеств одинаковой величины, равной ЕС , где Е напряжение источника питания, при этом частотомер приходит в состояние готовности. При поступлении импульсов со средней частотой -f на интегрирующем конденсаторе 8 после переходного процесса устанавливается выходное напряжение И чиной и. - 2(E-lfo)Cbg9f ВыхJ . ,-. т где и - сумма падений напряжения на открытом- тиристоре и диоде в момент окончания заряда и разряда конденсатора 6 (падения напряжения на открытых тиристорах 1 и 2 и диодах 3 и 4 попарно равны). Выходной ток 1вых, измеряемый измерителем 1О, равен 1вых у При условии Е УВЫХ выходное напряжение UBWX равно Ueb.x 2CE-Uo)CeR9f т. е. является линейной функцией частоты f Частотомер обладает высокой блокировочной способностью по входу, препятствующей включению тиристора 1 до тех пор, пока конденсатор 6 не разрядится, т. е. после включения входным импульсом тиристора 1 и заряда конденсатора 6 до некоторого напр жения диод 5 оказывается запертым этим напряжением, поэтому входные импульсы не проходят на управляющий электрод тиристора 1 до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 6 не уменьшится до амплитуды входных импульсов, В данном устройстве частота поступления порпий заряда на интегрирующий конденсатор в два раза больше частоты входных импульсов, следовательно, при одинаковой величине пульсаций на интег рующей РСцепи можно уменьшить в два раза емкость интегрирующего конденсатора. При работе частотомера на дозирующем конденсаторе (аноде тщэистора 2) образуются положительные fl-обрааные импульсы амплитудой Е - и длителыЮстью С , которые можно использовать в телеметричес К0Х целях, В исходном (ждущем) состо5шни частотомер практически не потребляет тока, так как тиристор 1 заперт и через него протекает лишь ток утечки, а других цепей, потребляющих ток, нет. Потребление тока частотомером пропорхшонально частоте входных импульсов и напряжению питания. Ввиду экономичности частотомера его осо« беяно целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо экономить потребляемую от источника питания энергию. Область применения частотомера зависит от его быстродействия, которая определяе - ся, в основном, типом использованных в нем тиристоров. При тиристорах малого быстродействия частотомер целесообразно применять в электротахометрах. Для работы частотомера должны быть выполнены условия: CQ Cg, i/f б) Lif меньше сопротивления утечки закрытого тиристора 1, где Cg, Сл i емкости конденсаторов 6 и 8, сопротивления резисторов 9 и 14, частота входных импульсов и время задержки импульса устройством соответственно. Формула изобретения Частотомер, содержащий шх:ледовательно соединенные и подключенные к источнику питания интегрирующую С-цепь с измерителем выходного тока, дозирующий конденсатор и зарядный тиристор, входная цепь которого соединена с входом устройства, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходного тока или уменьшения потребляемого тока, в него введены зарядный и разрядный диоды, устройство временной задержки и разрядный тиристор, анод оторого соединен с катодом зарядного тиистора, а катод - с интегрирующей Сепыо, вход устройства временной задержки одключен к катоду зарядного и аноду разядного тиристоров, а выход - к управляюему электроду последнего, при этом зарядый диод включен между дозирующим коненсатором и интегрирующей Счцепью, ра япвого днода соединен с анодом за рядвого диода а его анод - с отриоатель лым полюсом нсточвнка.

Источники ИЕформации, щшнятые во внвмание 1ФЯ экспертизе:

1,А, М. Меерсон, Радиоизмерителъная техяяка. Над. Энергия, 1967 г., стр. ЗОО302.

2.Авт. св. СССР № 384О29, кл. OOl R 19/12, 1973 - прототип.

/7