Электроизмерительный прибор Советский патент 1980 года по МПК G01R19/00 

(54) ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности, к электрризмерительньгм показывающим приборам без подвижных частей, и Может быть использовано в устройствах с аналоговым и цифровым отсчетом информации.

Наиболее близким по технической сущности является электроизмерительный прибор, содержащий индикатор на газоразрядных элементах, формирователь анодного напряжения, блок управления катодами, делитель частоты с изменяе- мым Коэффициентом пересчета, элемент И, компаратор напряжения, генератор пилообразного напряжения, генератор тактовых импульсов и счетчик 1 . Недостаток этого прибора заключается в том, что ре. зультат. измерения представляется только в аналоговой форме в виде светящегося столбца, то есть функциональные возможности данного прибора ограничены.

Цель изобретения - расш1фение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в известный электроизмерительный прибор, содержащий индикатор на газоразрядных элементах, первый вход которого соединен с выходом формирователя анодного напряжения, а второй вход - с выходом блока управления катодами, первый вход которого соединен с первым входом элемента И и первым выходом счетчика, вход которого соединен с вы10ходом генератора тактовых импульсов и первым входом генератора пилообразного напряжения, с выходом которого Соединен первый вход компаратора напряжения, второй вход которого Соединен с входной клеммой

15 устройства, а выход - со входом формирователя анодного напряжения, введены триггер, блок задержки, два формирователя импульсов и блокзапоминания, причем генератор тактовгзтх импульсов

20 соединен со входом (вторым) блока управления катодами, второй вход элемента И соединен с выходом кокшаратора напряжения, а выход - со BxonoNi блока задорж37ки, выход которого соединен с первым входом тригтора, вт-орой и третий входы которого соединены соответственно с выходом первого и второго формирователей импульсов, вход каждого из которых сое- дияен со вторым входом генератора пилообразного напряжения и первым выходом счетчика, второй выход которого соеди т иен; с первым входом блока запоминания второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход- с выходной клем мой устройства. На чертеже представлена блок-схема электроизмерительного прибора. Прибор содержит индикатор на газоразрядных элементах I, блок управления катодами 2, формирователь 3 анодного напряжения, компаратор 4 напряжения, генератор 5 тактовых импульсов, генератор 6 пилообразного напряжения, счетчик 7, триггер 8, блок 9 запоминания, элемент И 10, формирователи II и 12 импульсов, блок 13 задержки и входную клемму 14. Работа прибора осуществляется еледующим образом. Измеряемое напряжение подается на входн то клемму 14 прибора. Компаратор 4 напряжения сравнивает его напряжение с пилообразным, которое гене- рирует генератор 6 пилообразного напряжения, В момент -равенства этих напряже ний компаратор 4 напряжения срабатывае -ровень напряжения на его выходе меняе ся с низкого на В1з1сокий {в дальнейшем низкий уровень напряжения обозначен О а высокий - 1), в результате чего фор мирователь 3 анодного напряжения отклю чает питание индикатора на газоразрядных элементах t. При этом длина светящейся части столбца на индикаторе на газоразрядных элемента х t пропорциональна . измеряемому напряжению. После окончания измерительного Ш1кла на управляющем выходе счетчика 7 появляет- ся }гмпульс, который приводит блок 2 управления катодами и генератор 6 пилообразного напряжения в исходные состояния. Этот импульс сохраняется вплот до начала последующего измерительного цикла, при этом наличию импульса соответствует О на управляющем выходе счетчика 7. Кодовый выход, соответствующий ана логовьм показаниям прибора (т.е. соответствующий длине светящейся части столбца), осуществляется следующим образом . 14 В случае индикации нулевого значения измеряемой величин на выходе компаратора напряжения 4 постоянно имеется 1, nosTONty в момент начала измерительного Ш1кла, когда на управляющем выходе счетчика 7 появляется 1, одновременно формируются два импульса: импульс на выходе формирователя 12 импульсов, который поступает на вход установки единицы триггера 8 и взводит триггер 8 в исходное состояние, и импульс на выходе элемента И 10. Этот импульс с выхода элемента И Ю через блок задержки 13 поступает на вход установки нуля триггера 8 и перебрасывает триггер 8 в противоположное состояние. БЛОК 13 задержки осуществляет временной сдвиг импульсов, поступающих на установочные входы триггера 8,.чем исключается неопределенность в работе триггера 8, причем длительность упомянутого временного сдвига выбирается значительно меньше длительности тактового импульса. В момент переброса триггера 8 на его выходе формируется сигнал, поступающий на управляющий вход блока 9 запоминания. Поскольку счетчик 7 в момент записи ютформации с его информационных выходов находился в исходном состоянии, в блоке 9 запоминания записываются нули, которые и поступают на кодовый выход прибора. В момент окончания измерительного цикла на управляющем выходе счетчика 7 появляется О, вследствие чего на выходе формирователя 11 импульсов формируется импульс, поступающий на соответствутощийвход триггера 8. Однако поскольку триггер 8 уже перебросился в самом начале измерительного цикла, то этот импульс не изменяет в данном случае состояния триггера 8, и на кодовом выходе прибора сохраняется запись нулей. При индикации перегрузки на выходе компаратора напряжения 4 постоянно имеется О, так как измеряемая величина всегда превышает значение напряжения на выходе генератора пилообразного напряжения 6. поэтому на выходе элемента И 10 и,следовательно, на выходе блока задержки 13 сигналы отсутствуют в течение всего измерительного цикла. В начале измерительного цикла триггер 8 взводится Б исходное состояние, а в момент окончания измерительного штла на управляющем выходе счетчика 7 появляется формируется импульс на выходе .

57

формирователя импульсов II, триггер 8 перебрасывается в противоположное состояние. В момент этого переброса на вьгходе триггера 8 формируется сигнал, поступающий на управляющий вход блока за поминания 9, в результате чего в послед нем записывается некоторое число, соответствующее состоиншо счетчш а 7 в момент окончания измерительного шпша. Наприк ер, если пределу измерений соответствует 2ОО тактовых импульсов, пос- тупивиш с на счетчик 7, измерительный цикл заканчивается с приходом 2О1-го тактового импульса, в результате чего при перегрузке на кодовый выход прибора поступгаег число 201.

ГФИ индикации измеряемой величины, значение которой находится в диапазоне измерений, в начале измерительного цикла Tpiirrep 8 взводится в исходное состояние. В момент срабатывания компаратора 4 напряжензш на выходе элемента И 10 Появляется импульс, который через блок 13 задержки поступает на вход установки нуля триггера 8 и перебрасывает триггер 8. На выходе триггера 8 формируется сигнал записи, в результате чего в блоке 9 запоминания записывается число, соответствующе состоянию счетчика 7 в момент срабаты вания компаратора 4 напряжения. Таким образом, оказывается, что число сегментов, на которое переместился разряд в индикаторе на газоразрядных элементах соответствует числу, которое записы- вается в блоке запоминания 9 и nocTj -пает на кодовый выход прибора, т.е. аналоговые показатели и показания кодовом выходе прибора соответств тот друг другу.

Наличие у электроизмерительного прибора одновременно аналогового и кодового выходов значительно расширяет его функциональные возможности. Наличие аналоговых показаний позволяет опера7ору легко оценить тенденцию изменения контролируемого параметра, а также быстро оценивать значения контролируемых параметров при наличии больщого количества обслуживаемых приборов.

В то же время наличие кодового выхода позволяет легко документировать результаты измерений или вводить их в вычислительные устройства. Кроме этого, при

516

1саличли цифровой индикац.тгл кодового D))iхода сушественно повышается производительность труда оператора при считывании показаний и при поверке приборов, исключаются субтзективньге ошибки измерений.

Формула изобретения

Электроизмерительный прибор, содержащий индикатор на газоразрядных элементах, первый вход которого соединен с выходом форм фователя анодного напряжения, а второй вход - с выходом блока управлегшя катодами, первый вход которого соединен с первым входом элемента И и первым выходом счетчико, вход которого соединен с выходом генератора тактовых {ЛГпулёсов и nepsbnvi входом генератора пилообразного напря жения, с вьгходом которого соешпген первый вход компаратора напряжения, в торой

вход которого соединен с входной клеммой устройства, а выход - со входок формирователя анодного напряжения, о тличающийся тем, что, с целью расширения ф т-гециональных возможностей, в него введены триггер, блок задержки, два формирователя импульсов и блок запомина {ия, пр1гчем генератор тактовых импульсов соединен со входом (вторым) блокауправления катодами

второй вход элемента И соединен с выходом Компаратора напряжения, а выход со входом блока задернжи, выход которого соединен с первым входом триггера, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом первого и второго формирователя импульсов, вход каждого из которых соединен со вторым входом генератора пилообразного напряжения и первым выходом счетчика, второй выход которого соединен с первым входом блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - с выходной клеммой устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 676937, кл. О О1 TR 19/00, 1976. (прототип).