Способ время-импульсного преобразования Советский патент 1980 года по МПК G01R19/25 

(54) СПОСОБ ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям параметров активных и пассивных нелинейных элементов, в частности биологических тканей, электромагнитных реле, полупроводниковых элементов и т.д.

Известен по основному авт.св. 370556 способ время-импульсного преобразования величин электрических параметров во временной интервал, фиксируемый двумя блоками сравнения, соединенными с образцовыми резисторами и измеряемым элементом при периодической подаче на них линейно нарастающего напряжения, включают вместо измеряемого элемента калиброванный резистор, равный образцовому, и усталавливайт разностное опорное напряжение, соответствующее одновременности срабатывания блоков сравнения при отключенной от земли цепочке резис.торов затем устанавливают общее опорное напряжение, пропорционально периоду между срабатываниями блоков сравнения при подключенной к земле цепочке сопротивления резисторов, после чего вместо калиброванного резистора включают испытуемый элемент й измеряют .временной интервал, соот-.

ветствующий величине определенного параметра элемента 1).

Целью изобретения является повы-. шенйе точности преобразования.

5 Достигается это тем, что в способе время-импульсного преобразования величин электрических параметров во временной интервал, фиксируемый двумя блоками сравнения, соединенными с обО разцовыми резисторами и измеряемым элементом, при периодической подаче на них линейно нарастающего напряжения, включают вместо измеряемого элемента калиброванное сопротивление,

15 равное образцовому, и устанавливают разностное опорное напряжение, соответствующее одновременности срабатывания блоков сравнения при отключенной от земли цепочке резисторов, за.20 тем устанавливают общее опорное напряжение, пропорционально периоду между срабатываниями блоков сравнения при подключенной к земле цепочке резисторов, после чего вместо калиброванного резистора включают испытуемый элемент и измеряют временной интервал, соответствующий величине измеряемого параметра элемента, запоминают величину тока (напряжения) в особой

30 точке, характеристики испытуемого эле-. мента и устанавливают величину обще го опорного напряжения пропорционально заполненной величине тока (напряжения) , а полярность генератора изменяют после каждого цикла его работы. На фиг.1 приведена структурная апектрическая схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняюшие принцип работы устройства. Устройство (см.фиг.1) содержит зажим 1, генератор 2 линейноизменяющегося напряжения, иэмеряе1«ый элемент 3 J, калиброванный резистор 4, блоки 5 и б сравнения, источник 7 опорного напряжения, источник 8 компенсирую щего напряжения,, измеритель 9 интервала времени, ключ 10, блок li вьщеления особых точек характеристик измеряемого элемента, запоминающий усилитель 12, триггер 13, блок 14 сравнения, источник 15 отрицательного опорного напряжения, На временной диаграмме (см.фиг.2 сплошными линиями показана зависимость напряжения на выходе генератора 2 от времени, а пунктирными - зависимость величины общего опорного напряжения от времени. На фиг.2в показана зависимость напряжения в точке соединения калиброванного резисто ра 4 иизмеряемого элемента 3 от вре мени tj при подаче на эту цепочку линейно изменяющегося напряжения на фиг,2г - зависимость напряжения на выходе блока 11 от времени; на фиг,2д - зависимость напряжения на выходе источника 7 от времени; на фиг.2е - зависимость от времени напряжения на выходе блока 6; на фиг,2ж - зависимость от времени напряжения на входе и выходе источника 8, т.е. случай, когда напряжение ис точника 8 равно нулю; на фиг.2з - за висимость от времени напряжения на выходе блока сравнения 5; на фиг.2и зависимость разности напряжений на выходах блоков 5 и 6 от времени, т.е периоды времени, измеряемые измерителем 9; на фиг.2к - зависимость напряжения источника 15 от времени (по строенная величина отрицательного на пряжения); на фиг.2л - зависимость напряжения на входе триггера 13 от времени; на фиг.2м - зависимость напряжения на выходе триггера 13 от вр мени (то же на зажиме 1 генератора 2 При первом цикле работы reHepaTO pa 2 величина опорного напряжения ис точника 7 обеспечивает срабатывание блока 6 при токе, меньшем величины тока нелинейного перехода характерис тики измеряемого элемента 3. Положительная полярность генератора 2 при этом задана соответствующим уровнем выходного напряжения триггера 13. Измеритель 9 регистрирует при это величину сопротивления линейного участка характеристики измеряемого элеме нта 3, При достижении тока измеряемого элемента 3 величины, соответствукхдей участку нелинейного перехода, импульс на выходе блока 11 поступает на первый вход триггера 13 и управляющий вход зaпo vlинэ oщeгo усилителя 12. В результате этого изменяется уровень выходного напряжения триггера 13 и переключает полярность генератора 2, а также фиксирует величину запоминаемого запоминающим усилителем12 напряжения, соответствунвд то участку нелинейного перехода измеряемого-элемента 3. Начало второго цикла работы генератора 2 определяется передним фронтом отрицательного импульса на выходе триггера 13, который задает отрицательную полярность напряжения генератора 2, изменяющегося при этом от достигнутого положительного уровня до уровня отрицательного опорного напряжения источника 15, при котором на выходе блока 14 вырабатывается импульс, поступающий на второй вход триггера 13. При этом на выходе триггера 13 появляется положительный импульс. Начало.третьего цикла работы генератора 2 определяется передним фрон том положительного импульса на выходе триггера 13. В третьем цикле напряжения генератора 2 изменяется от достигнутого отрицательного уровня до уровня, определяемого моментом появления импульса на выходе блока 11 устройства. В третьем цикле напряжения генератора 2 изменяется от достигнутого отрицательного уровня до уровня, определяемого моментом появления импульса на выходе устройства 11 (аналогично первому циклу). Поскольку в третьем цикле блок 6 срабатывает при достижении тока в цепи участка нелинейного экстремального перехода характеристики измеряемого элемента 3, то величина измеренного в третьем цикле сопротивления соответствует участку нелинейного jreрехода характеристики измеряемого элемента 3. Таким образом, в первом цикле измеряется сопротивление линейного участка измерительного элемента 3; во втором цикле производится компенсация напряжения поляризации измеряемого элемента 3; в третьем цикле измеряется сопротивление участка нелинейного перехода характеристики измеряемого элемента 3, Измеритель 9 регистрирует величины, сопротивлений и их отношения. Формула изобретения 1. Способ время-импульсного npedew раэования по авт.св. СССР № 370556,

отличаю щийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, запоминают величину тока (напряжения) в особой точке характеристики испытуемого элемента и устанавливают величину общего опорного напряжения пропорционально заполненной величине тока (напряжения) .

2, Способ ПОП.1, отличающийся тем, что полярность генератора изменяют после каждого цикла его работы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.1

.v:i

-4Т