Входное устройство измерительного прибора Советский патент 1980 года по МПК H03K13/02 

(54) ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГр ПРИБОРА

I -Изобретение относится к области измерительной техники, и может быть использовано при измерениях малых и сверх- малых напряжений и токов. Известно входное. устройство измерительного .прибора, содержащее источник опорного сигнала, переключатель - инвертор, соединенный своим входом с источником входного сигнала, и включешшй на выходе переключателя -инвертора фильтр, выход которого является выходом устройства lj. Недостатком этого входного устройства является низкое быстродействие и ограниченные функциональные возможности. Из известных устройств наиболее близким по технической сушности является входное устройство измерительного прибора, содержащее источник опорного сигнала и переключатель-впнвертор, соединенный входом с источником входного сигнала 2J Это устройство обладает также низким быстродействием и имеет ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей входных устройств измерительных приборов. С этой целью входное устройство измерительного прибора, содержащее источник опорного сигнала, и переключатель-инвертор, соедине нный входом с источником входного сигнала, дополнительно содержит второй переключатель-инвертор, к входу которого подсоединен источник второго входного сигнала, фазосдвигающую ячейку, два синусных преобразователя, распределитель, умножитель частоты импульсов, усилитёл1 ч5гранйчитель, дифферегширующую цепочку, выпрямитель и ключи, причем источник опорного сигнала через последовательно соединенные усилите. оограничитель, дифференцирующую цепочку, выпрямитель подключен к синхронизирующему, а через умножи еЛь частоты - к основному входу распределителя, выходы которого соединены с упрагзляющимн входами ключей, а коммутируемые ВХОДЬЕ нойедяих с выходами двух синусных пребразователей, соединенных своими входаи с выходами переключателей-инвертоов, управляющие входы которых, оцногоерез фазосдвигающую ячейку, а друготх непосредственло соединены с выходом усилителя-ограничителя, причем выходы

ключей каждого из синусных преобрааоваTeneia объединены в две группы, одна из которых соединена с конечным выводом первого синусного преобразователя, а вторая группа и начальный вывод второго синусного преобразователя являются выходными клеммами устройства.

На фиг. 1 представлена структурная электри1еская схема входного устройства иэмерителыюго прибора; на фиг.2 времен1Ш1е диаграммы сигналов в различных точках устройства.

Входное устройство измерительно гю прибора состоит из перекл{очателей-И1гвер- торов 1, 2, синусных преобразователей 3, 4, ключей 5-14, распределителя 15 и умножителя частоты импульсов 16, усилителя-ограничителя 17, дифференцирую - щей цепочки 18, выпрямителя 19, фазесдвигающей ячейки 2О.

На фиг. 2 показаны рремеиные диаграммы сигналов: входнь1х -U U« , опорного Upp, на входах инверторов 1 и 2 соответ-

ственно U, и/21

«а выходе выпрямителя

;19 и , на выходе умножителя частотьт импульсов 16 , на выходе устройства

ОБЫХУстройство работает следующим образом.

Опорное напрйжение усиливается и )Е)аничйвается ycйЛитeлeм- 5fplнй штeлeм 17, затем при помощи ;с)1иффёренцирующей цепочки 18 форМ1фуются импульсы в моменты перехода oiropHoiro надряж йия че- реэ нуль. Выпрямитель 19 преобразует импульсы из двухпбляряых 6 одаойолярные. Умножитель 16 форм фуёт aMnyni r сы с частотой в несколько раз превышан шей частоту опорного сигнала. ЭШ иМ)- пульсы приводят в действие { аспреяелитет1Ь импульсов, который сйихротяязтфуётчзя моментами перехода опорного сигнала через нуль. Распределитель, коммутируя последовагтелыю ключи, меняет коэффициент деле- ; ним СИНУСНЫХ псеобоазователей 3 и 4. . .; Входные сигналы умиожаются на , коэффициенты преобразования, изменяющиеся для UY по синусоидальному, а для 0 - по ко синусоидальному закЬну, ёлайдаря включению, показанному на фиг, 1. Инвертирование входных напряжение й опорно-

ГО сигнала со сдвигхэм между отдельными ипБер1Х)рами в 90 позволяет получить на выходе устройства импульсы, огибающая которых меняется по синусоидальному закону, а амплитуда пропорциональна величине входных сигналов. Причем оп бающие импульсных сигналов U и U сдвинуты между собой также на 90 Огибающая импульсного сигнала для U,/ совпадает по фазе с опорным сигналом.

Таким образом, на выходе устройства получается комплексный сигнал, который содержит информацию о (- и Uv« Это расширяет функциональш 1е возможности входных устройств для измерительных

приборов.;;

Устройство не содержит фильтра, что существенно повьпиает его быстродействие Сигнал на выходе получается импульсным что позволяет применить импульсшэте и. цифровые измерительные приборы, обладающие BHCOKJIM быстродействием. Причем получаеМь1е -импульсы прямо и непосред- ственйо несут информацию о входшых сиг.налах. .- -г :-:.: . .. - / .-Сигнал иа выходе при необходимости может быть получен и синусоидальным Это достигается увеличением частоты коммутации распределителя.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Входное устрой(йгВо йзтйбрительногх) прибора, содержащее источник опортаго сигналаи иер бключатель-инвертор, соединенный входом с источником входного сигнала, о т я к Ч а W шее с я тем, что, с целью повьпаения быстродействия и расширения фуйкциойальных возможностей, оно дополнительно содержит второй 11ереклйэч тёйь йй&е$м ор, к входу которого подсбедийеймсгочник второго входного сигнала, фазосдвигающую ячейку, два сиГнусных преобразователя, ра;спределитель, умйЬжй ёлб acTOtti импульсов, усилительо гракйчитель, дифференп ИруюШую цепочку, вь1 ГряМит«31Ь и КЛЮЧИ, причем источник опорного сигнала через последовательно соедйненвй.1е усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепочку, выпрямитель подключен к синхронизщэующему, а через умножитель частоты - к ОС1Ю иному входу распрёйёлИ ёля, выходы которого соединены с управляющими входами ключей, а . коммутируемые входы последних - с выходами двух синус1а1х преобразователей, ; со единенных своими входами с выходами переключателей-инверторов, управляющие входы которых, одного - через фазосдви