Устройство для измерения отношения двух электрических величин Советский патент 1977 года по МПК G01R31/08 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для измерения отношения двух электрических величин в данный момент времени.

Известно устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержаш,ее два запоминающих конденсатора, магнитоэлектрический лагометр и блок управления 1.

Недостатком это1о устройства является невысокая точность измерения, нелннейпая зависимость отклонения стрелки лагометра от отношения измеряемых величин н отсутствие заноминання результата измерения.

Известно также устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержаш,ее два заноминаюш;нх конденсатора, нодключенных к выходам вынрямителей, блок управления, включаюш,ий в себя пусковой орган и реле-повторитель, разрядный резистор и блок измерения, состоящий из нуль-органа и счетчика 2.

Недостатком этого устройства также является невысокая точность измерения и нелинейная зависимость показаний счетчика от отношения сравниваемых величин.

С целью повышения точности измерения предлагаемое устройство для измерения отношения двух электрических величин снабжено

последовательно интегратором н одиовибратором, мультивибратором, тршчером и потенциально-имнульсной ячейкой, нри этом входы триггера подключены к выходам нуль-органа

н потенциально-импульсной ячейки, выход триггера через мультивибратор соединен с выходом счетчика, нуль-орган подключен параллельно одному из запомииаюидих конденсаторов, одни обкладки которых соединены между

собой, а другие замкнуты через разряд 1ый резистор, вход интегратора связан с выходом пускового органа, а выход одновибратора - с выходом реле-повторителя, причем емкости одпого запоминаюш.его кондепсатора, включепного на выходе нуль-органа, в два раза меньше емкостн другого запомипающего конденсатора, а мннимальное значенне начального напряжения на носледнем - не менее, чем в 2,2 раза выше максимального значеиия начального ианряження на нервом.

На чертеже нредставлена структурная схема устройства.

Оно содержит выпрямители 1, 2, запоминающие конденсаторы 3, 4, разрядный резистор

5, блок 6 управления, включаюп1,пй в себя пусковой орган 7, интегратор 8, одновнбратор 9 и реле-повторитель 10, блок 11 измерения, включающий в себя нуль-орган 12, триггер 13, мультивибратор 14 и счетчик 15, импульсно-потенниальную ячейку 16, норма.пьно-разомкнутые прерыватели 17-19 и нормально замкнутые прерыватели 20, 21 и диод 22. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии контакты прерывателей 17-19 разомкнуты, а контакты прерывателей 20, 21 разомкнуты. Конденсаторы 3, 4 разряжены, нуль-орган 12 открыт и своим выходным сигналом удерживает триггер 13 в состоянии, при котором выходной сигнал последнего отсутствует. Мультивибратор 14 заторможен, а счетчик 15 не считывает. Для измерения отношения сигналов t/i и t/2 необходимо включить пусковой орган 7 (кнопка, реле и т. д.). Измерение производится за строго фиксированный отрезок времени так, что при этом исключается влияние свойств пускового органа на результат измерения. Для этого пусковой орган 7 через интегратор 8 запускает одповибратор 9, который на установленное время включает реле-повторитель 10. Это реле замыкает прерыватели 17-19 и размыкает прерыватели 20, 21, а по возвращении одиовибратора в первоначальное положение вповь размыкает прерыватели 17-19 и замыкает прерыватели 20, 21. В момепт замыкания прерывателей конденсаторы 3 и 4 заряжаются до начальных напряжений t/os и L/o4, пропорциональных соответственно амплитуде измеряемых напряжений t/i и /Уг, а счетчик 15 сбрасывается в нуль. Напряжение f/оз на конденсаторе 3 запирает диод 22 и нуль-орган 12, поэтому сигнал на выходе последнего пропадает, возврат одновибратора 9 и реле-повторителя 10 (после заряда конденсаторов) вызывает замыкание прерывателей 20, 21, при этом осуществляется пуск счетчика 15, поскольку через ячейку 16 проходит короткий импульсный сигнал, опрокидывающий триггер 13 и запускающий мультивибратор 14. Одновременно с этим начинается разряд конденсаторов 3 и 4, так как они образуют вместе с резистором 5 замкнутую цепь с последовательным соединением. Когда по истечении времени tp напряжепие на конденсаторе 3 изменяет полярность, диод 22 и нуль-орган 12 открываются, на выходе последнего появляется сигнал, который перебросит триггер, при этом мультивибратор 14 и счетчик 15 останавливаются. Число импульсов, записапные на счетчик, зависит от времени р. При соблюдении условияCt SQ, (C oJmin 2,2 ()тах зависимость времени р от отношения измеряемых величин будет линейной р Сз- емкость конденсатора 3, С - емкость конденсатора 4, R - сопротивление резистора 5, (оз)тах - наибольшее значение начального напряжения на конденсаторе 3, наименьшее значение начального напряжения на конденсаторе 4, коэффициент пропорциональности. Формула изобретения 1.Устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержащее два запоминающих конденсатора, нодключенных к выходам двух выпрямителей через прерыватели блока управления, включающего в себя пусковой орган и реле-повторитель, разрядный резистор и блок измерения, состоящий из нуль-органа и счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соедипепными интегратором и одновибратором, мультивибратором, триггером и потенциальноимпульсной ячейкой, при этом входы трпггера подключены к выходам нуль-органа и потенциально-импульсной ячейки, выход триггера через мультивибратор соединен с входом счетчика, нуль-орган подключен параллельно одному из запоминаюших конденсаторов, одни обкладки которых соединены между собой, а другие замкнуты через разрядный резистор, вход интегратора связан с выходом пускового органа, а выход одновибратора - с выходом реле-повторителя. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость одного запоминающего коиденсатора, включающего на входе нуль-органа, в два раза меньше емкости другого запоминающего конденсатора, а минимальное значение начального напряжения на последнем- не менее, чем в 2,2 раза выше максимального значения начального напряжения на первом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 161410, М. Кл.2 G ОШ, 31/08, 12.08.59. 2.Авторское свидетельство СССР № 420967, М. Кл.2 G 01R 31/08, С 01Р 19/10, 18.05.72.

I

/

/

TI I