Измеритель напряжений Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при настройке и ремонте цифровых и аналоговых узлов электронной аппаратуры. Известно устройство для измерения постоянных напряжений, выполненное на основе двух ключевых модуляторов, один из которых размещен на входе устройства, а другой - в цепи отрицательной обратной связи, усилителя переменного напряжения и выходного демодулятора 1. Недостаток известного устройства с гальваническим разделением входных и выходных цепей определяется его значительной сложностью, которая является оправданной только при контроле малых уровней напряжений, когда искажающее влияние помех по входу может быть весь ма ощутимым. Наиболее близким к предлагаемому яв ляется измеритель напряжений, содержа.щий дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к :выходной цепи первичного датчика, например, контактного зонда, а другой - к контуру обратной; связи с общего выхода устройства, выходной усилительный каскад, вход которого соединен с выходом дифференииальногО усилителя, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, установленный на выходе первичного датчика 2. Недостаток указанного устройства зак- лючается в его ограниченных (})ункциональ- ных возможностях, охватывающих контроль лишь постоянных напряжений. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей подобного измерительного устройства путем обеспечения возможности контроля, наряду с постоянными напряжениями, амплитудных значений переменных к импульсных напряжений. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель напряжений, содержаишй дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к выходной

цепи контактного зонда, а другой - к контуру обратной связи с общего выхода устройства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, введаны зарядный диод и двухпозиционный переключатель, механически связанный с контактным зовдом, причем зарядный диод установлен между выходом дифференииального усилителя и входом ыхоакого усилительного каскада, замыкающий контакт переключателя включен параллель но зарядному диоду, а с помощью размыкающего контакта с входом выходного усилительного каскада соединен интегрирующий конденсатор. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого измерителя напряжений (измерительного пробника), Контактный йбйд. (щуп) 1 через вспомогательный делитель 2 напряжения, дифференциальный (операционный) усилитель 3 и зарядный диод 4 подключен к затвору полевого транзистора S выходного усилительного каскада. Сток транзистора 5 .- , , соединен ct другим (инвентирующим) вхо,, ш. f л дом дифференциального усилителя и через резистор 6 - с шиной нулевого потенциала. В цепь нагрузки выходного усилительного каскада, т.е. в цепь стока транзистора 5, включен блок 7 индикации, вьшол ненный в виде многопорогового светового индикатора. Контактный зонд 1 механичес ки связан с двухпозиционным переключателем 8, замыкающий контакт которого включен параллельно зарядному диоду-4. С помощью размыкающего контакта переключателя 8с затвором транзистора 5 соединен интегрирующий конденсатор 9, Устройство работает следующим обра- Контактный зоцд 1 при подведении к точке зондирования и нажатии замыкает замыкающий контакт переключателя 8 и шунтирует зарядный диод 4. В этом случае ток стока транзистора 5, величина котоgjdro определяется по числу зажигающихся световодов блока 7 индикации, оказывается равным току, протекающему через рёйистор 6. Считая коэффициент усиления операционного усилителя 3 достаточно вы соким, величину этого тока можно опреде лить как Т A-UX( -с -R где Ux() - текущее знячекие напряжения на входе зогща I;

Кд - коэффициент передачи делителя 2 нагфяжения; R - согфотивление резистора 6. При ослаблении нажатия на зонд 1 контакт в зондируемой точке со фаняется, но переключатель 8 возвращается в исходШе положение и подключает к затвс у транзио тора 5 интегрирующий ковденсатор 9. Через зарядный диод 4 конденсатор 9 заряжается до такого напряжения, при напряжение на резисторе 6 становится равным значению , где tJxrn- амплитудное значение измеряемого наг5)яжения. Поскольку ток стока транзистора 5 пропорционален величине этого напряжения, то и число зажигающихся светодиодов блока 7 оказывается пропорциональным амплитуде импульсов, поступающих на вход устройства. Если питание измерителя напряжений осуществляется бТ.7автоНомнрго. источника питания на сухих элементах, например, при настройке и ремонте электронной аппаратуты в полевых уловиях, то в „ чае необходимости контроля ТСЛыау постоянных напряжений можно зарядный диод 4 и интегрирующий конденсатор 9 из устройства вывести и, с целью снижения потребляемой мощности, подключить источник питания через замыкающий контакт переключателя 8. При этом в исходном состоянии, когда измерения не производятся, батарея сухих элементов будет отключена, а автоматическое подключение источника ПИТАНИЯ и отсчет показаний блока 7 индикации будут осуществляться лишь в момент нажатия на контактный зонд 1. Если к устройству предъявляются дополнитеяьные требования по измерению сопротивлений и .щзобивных напряжений полупроводниковых приборов, в Него можно ввести генератор тока, в частности между плюсовой шиной источника питания и контактным зондом I. В этом случае ток генератора, протекая через резистор или обратносмещенный переход полупроводникового элемента, соэдает на них падения , напряжения пропорциональные указанным контролируемым параметрам, а показание блока индикации 7 свидетельствует об их численных значениях. Формула изобретения Измеритель напряжений, содержащий ди4фбре1щиальный усилитель, один из RXOдов которого подключен к выходной ноли

контактного зонаа. а другой - к контуру обратной свяэи с общего выхода устрой ства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, о т л и- 5 чающийся тем, что, с целью расшир ния функциональных возможностей путем обеспечения возмсокности контроля, наряду с постоянными на1фяженнями, амплитудных значений переменных и и ГулЦ;-|о ных нащ)яжений, в него введены (зарядный; диод и двухпозиционный переключатель, механическисвязанный с,контактным зондрм, причем зарядный диод установлен между выходом дифференциального усилителя и входом выходного усилительного каскада, замыкающий котгакт переключателя включен параллельно зарядному диопу, а с помощью размыкающего контакта - со входом выходного усилительного каскада соединен интегрирующий коцценсатор.

Источники и(в| ормаиии, тфинятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 364073, кл. Н ОЗ F 3/38, 1971.

2.Илюкевич А. М. Техника электрометрии. М., Энергия, 1976, с. 217.