SU1022077A1 - Датчик электростатического пол - Google Patents

Датчик электростатического пол Download PDF

Info

Publication number
SU1022077A1
SU1022077A1 SU813265940A SU3265940A SU1022077A1 SU 1022077 A1 SU1022077 A1 SU 1022077A1 SU 813265940 A SU813265940 A SU 813265940A SU 3265940 A SU3265940 A SU 3265940A SU 1022077 A1 SU1022077 A1 SU 1022077A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
digital
generator
comparator
Prior art date
Application number
SU813265940A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Семенович Кубланов
Александр Александрович Мартынов
Борис Федорович Наконечный
Борис Иванович Судаков
Владимир Ильич Токарев
Яков Михайлович Шварц
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2654
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2654 filed Critical Предприятие П/Я В-2654
Priority to SU813265940A priority Critical patent/SU1022077A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1022077A1 publication Critical patent/SU1022077A1/ru

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

ДАТЧИК НАПРЯЯЖННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий электрортатический генератор, соединенный со входом усилител  посто нного тока, и генератор опорного напр жени , о т л и ч а ю ц и и с   тем, что, ;с целью увеличени  точности, в него введены два компаратора, дешифратор, блок совпадени , формирователь, стробимпульса , Логический блок, цйфрраналоговый преобразователь, цифровое управл емое сопротивление, коммута- тор, суъшаторы, два реверсивных счет .чика, при этом выход усилител  посто-  нного тока подключен к первому входу цифрового управл емого сопротивлени , первому компаратору и к первому зходу pToiporo компаратора, второй вход которого подключен к выходу цифро-г аналогового преобразовател , выход второго компаратора подключен к первому входу логического блока, выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчика, выход второго реверсивного счетчика подключен к первому входу цифроаналогового преобразовател , дешифратору, первому входу кс 1мутатора и первому входу сумматора, выход дешифратора подключен ко второму входу цифроаналогового преобразовател , первый выход генератора опорного напр жени  подключен к дополнительному входу электростатического генератора, первому входу формировател  строб-импульса , третьему входу цифроаналогового преобразовател  и второму входу логического блока, второй выход генератора опорного напр жени  подключен ко второму входу формировател  Строб-импульса,выход которого подключен к первому входу блока совпадени , третий выход генератора опорногго напр жени  - ко второму входу блока совпадени , вьосод которого подключен ко вторым входам первогои BTojxDro реверсивных счетчиков , выход первого из которых подключен ко второму входу цифрового to ьо о vjl управл емого сопротивлени  и второму входу коммутатора, выход которого подключен ко второму входу сумматора , выход цифрового управл емого сопротивлени  подключен ко второму входу Усилител  посто нного тока, а выход первого компаратора подключен к первому входу первого реверсивного счетчика.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  напр женности электростатического пол  атмосферы. Известен датчик электростатического пол , содержащий электростатический генератор, соединенный через первый избирательный усилитель и преобразователь с синхронным детектором, и генератор опор- , ного напр жени , соединенный через вторые избирательный усилитель и преобразователь формы с управл ющим входом синхронного детектора, выход которого соединен со входом выходного усилител  l}. Недостатками датчика  вл ютс  бол ша  погрешность в измерении напр жённости электростатического пол  при соотношении сигнал/шум меньше единицы, неболыаой динамический диапазон измерени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  датчик электростатического пол , содержащий последовательно включенные электростатический генератор , блок переключени  преобразовател  измерени , усилитель посто нного тока и синхронный Детектор , а также генератор опорного напр жени , подключенный к управлйюще му входу синхронного детектора СзJ. Недостатками извеотйого датчика  вл ютс  больша  погрешность в измерении напр женности электррстатического пол  при сооткошении сигнал /шум меньше единицы, а также ручное переключение диапазонов измерени . Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени  напр женности электростатического пол  атмосферы.. Поставленна  цель достигаетс  те что в датчик электростатического пол , содержащий электростатический генератор, соединенный со входом усилител  посто нного тока, и генератор опорного напр жени , дополнительно введены два компаратора, , дешифратор, блок совпадени , формирователь строб- импульса, логический блок, цифроаналоговый преобразовате цифровое управл емое сопротивление, коммутатор, сумматор и два реверсив йых счетчика, при этом выход усилител  посто нного тока подключен к первенцу входу цифрового управл емог сопротивлени , первому компаратору к первому входу второго компаратора : второй вход которого подключен к вы ходу цифроаналогово}}о преобразовате выход второго компаратора подключен к первому входу логического блока, выход которого подключен к первому входу второго реверсивного счетчй каг выход второго реверсивного счет чика подключен к первому входу цифр аналогового преобразовател , дешифратору , первому входу коммутатора и первому входу сумматора, выход дешифратора подключен ко второму входу цифроаналогового преобразовател , первый выход генератора опорного напр жени  подключен к дополнительному входу электростатического генератора, первому входу формировател  стробимпульса , третьему входу цифроаналоговогр преобразовател  и второму входу логического блока, второй выход генератора опорного напр жени  подключен ко второму входу формировател  строб-импульса, выход которого подключен к первому входу блока совпадени , третий выход генератора опорного напр жени  подключен ко второму входу блока совпадени , выход которого подключен ко вторым входам первого и второго реверсивного счетчиков, выход первого из которых подключен ко второму входу цифрового управл емого сопротивлени  и второму входу коммутатора, выход которого подключен ко второму входу сумматора, выход цифрового управл емого сопротивлени  подключен ко второму входу усилител  посто нного тока, а выход первого компаратора подключен к первому входу первого реверсивного счетчика. На чертеже изображена функциональна  схема датчика электростатического пол . Датчик содержит электростатический генератор 1, усилитель 2 посто нного тока, второй кс лпаратЬр 3, генератор 4 опорного напр жени , блок 5 совпадени , фо 4ирователь 6 строб-импульса, логический блок 7, второй реверсивный счетчик 8, циф роаналоговый преобразователь 9, дешифратор 10, цифровое управл емое сопротивление 11, первый реверсивный счетчик 12, первый компаратор 13, коммутатор 14 и сумматор 15. Датчик электростатического пол  работает следукнцим образом. Электростатический генератор 1 преобразует посто нный поток электростатической индукции измер емого пол  в переменный сигнал, амплитуда которого определ етс  из выражени  где Е - напр женность электростатического пол ; S - площадь измерительной пластины электростатического генератора; f - частота экспонировани ; . R - входное сопротивление усилител  2 посто нного тока. Переменный сигнал поступает на первый вход усилител  2 посто нного тока, усиливаетс  и с выхода.последнего поступает на первый вход второго компаратора 3. Второй компаратор 3, логический блок 7, второй реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь 9 образуют замкнутую след щую систему оценивак цую амплитудное значение си нала на выходе усилител  2 посто нн го тока и имеющую два режима работы поиск и измерение. При отсутствии переменного сигналас выход5а электростатического генератора 1 указанна  след ща  система находитс  в режиме поиска. На выходе компаратора 3 имеетс  лог ческий сигнал . При этом на выходе логического блока 7 формируетс  сигнал, частота которого равна частоте | генератора 4 -опорного напр жени , а амплитуда соответствует уровню логической Ч,. Этот сигнал поступает на первый вход второго реверсивного счетчика 8 и опред}ел ет знак его перестройки. Реверсивный счетчик 8 перестраиваетс  частотой f со второго выхода генератсч а 4 опорного напр жени , котора  поступает с выхода блока 5 совпадени  только S те чение длительности строб-импульса. В режиме поиска амплитуда импуль сов на выходе цифроаналогового прео разовател  9.линейно измен етс  от минимального, значен   до максимальногр . Амплитуда импульсов на выходе .цифроаналогового преобразовател  9 определ етс  состо нием реверсивног счетчика 8 и равна -.. Оцап К В, где к - амплитуда импульсов напр жени  питани  цифроаналогового преобразовател  9; В - состо ние в-тррого реверсивного счетчика 8. .Сигнал на выходе дифроаналоговог преобразовател  9 представл ет собо ПЕ  моу1 Рлыше импульсы, амплитуда которых,  рорордибнальна коду на выхрде реверсивного счетчика 8, а дли тельнрсть равна длительности импуль СРВ с первого.выхода генератора 4 опорного напр жени . Цикл поиска за канчиваетс  в момент заполнени  реверсивного счетчика 8, когда на вхо дах дёшифрё1трра 10, которые соединены с разр дами реверсивного счетчика- 8, уста.навлй9аютс  ло 17Ические единицы. На выходе дешифратора 10 . в этой случае форм1Чхувтс  сигнал дд  смены на 180 фазыимпульсов на пр1 жеии  питани  цифроагсалогового преобразовател  9. ВДкл поиска повтор етс . Оюна на фaзjы импульсов напр жени  питани  цифроангшогового преобразовател  9 в режиме поиска необходима, так как неизвестен знак:напр женности элект ростатического пол , а следовательно , и фаза сигнала на выходе усилител  2 посто нного тока. При по влении переменного сигнала на выходе электростатического генератора 1 на выходе усилител  2 посто нного тока .формируетс  сигнал ( t), и след ща  система переходит в режим измерени . I Сигнал Оуцг (t) поступает на пер1вый вход второго компаратора 3, иа . второй вход которого поступает .Qn(t) с выхода цифроаналогового преобра ова тел  9.. Если l ijyrlfl M Qnlt о на выходе компаратора 3. имеетс  лргический сигнал . При этом реверсивный счетчик 8 продолжает, перестраиватьс  в сторону увеличени  значени  кода на его выходе. Если /Оупт/ /U c,n/, то на выходе компаратора 3 имеетс  логический сигнал . В этом случае на вы- . ходе логического блока 7 формируетс  сигнал с частотой f и амплитудой, соответствующей логическотлу уровню . При этом значение кода на выходе реверсивного счетчика 8 уменьшаетс .. Когда /Uyf,r/ незначительно отличаетс  от / Uyon/, то процесс измерени  заканчиваетс , и на выходе второго компаратора 3 устанавливаетс  логический сигнал О. Дл  повышени  точности фиксаци  величины напр женности электростатического пол  производитс  в течение длительности строб-импульса, который сдвинут на 90 по отношению к сигнаглу ./ При этом достигаетс  наибольшее соотношение сигнал-импульс так как именно в этот момент значение полезного сигнала И  вл етс  наибольшим . Фаза.сигнала на выходе электростатического генератора 1 .либо совпадает с фазой сигнала, фо| ируемого на первс к выходе генератора 4 опорного напр жени , либо сдвинута на 180. Поэтому дл  фр{ 1ированй  строб-, импульса, сдвинутого на 90 по фа- . зе относительно фазы выходного сигнала электростатическогр генератора 1 , достаточно знать фазу сигнала на первом выходе генератора 4 опорного напр жени . Дл  точного формировани  положени  строб-импульса , слдаинутого на 90 относительно выходного сигнала электростатического генератора 1,.формирователь б строб-импульса соединен с первым и ВТО1Ж1М выходами генератора 4 опорного напр жени . Частота сигнала на втором выкоде f 2. генератора 4 опорного напр жени  по меньшей мере на пор док выше частоты сигнала на е первом выходе f,. Частота сигнала на втором выход генератора 4 опорного напр жени  равна . : -: 360 2 где AlP - погрешность установки фаз строб-импульса. Стробирукадие импульсы с выхода фОЕМировател  б строб-ютпульса поступают на первый аход блока 5 сов дени , на второй вход которого поступает сигнал с третьего выхода генератора 4 опорного напр жени , с выхода блока 5 совпадени  сигнал поступает на второй вход второго реверсивного счетчика 12, Перестройка реверсивного счетчи ка 12 осуществл етс  с целью изменени  коэффициента передачи усилител  2 посто нного тока, чтобы его выходное напр жение находилось в. диапазоне, ограниченном ве;личинами напр жений U и U, приче и больше U2. Дл  этого сигнал ,-r (t) поступает на вход первого компаратора 13, который имеет два порога стробировани  - 0 и U. При больше Щ на выходе компаратора 13 имеетс  логический L. Этот сигнал поступае сигнал на первый вход реверсивного счетчи ка 12 и определ ет знак его перестройки под воздействием частоты с выхода блока 5 совпадени , поступа |1{ей по второму входу реверсивного счетчика 12. Код на выходе реверси ного счетчика 12 уменьшаетс . Одновременно 5меньшитс  и величина цифрового управл емого Сопротивлени  11. Сигнал на выходе усилит л  2 посто нного тока уменьшает ,с , остава сь в диапазоне, ограни ченном порогами и и и. Реверсив счетчик 12 воздействует также, на коммутатор 14, увеличива  масштаб выходного сигнала сумматора 15. Если /Uynr/меньше Ug, то на выходе компаратора 13 по вл етс  логический сигнал . Под воздействием этого сигнала и частоты с выхода блока 5 совпадени  код на выходе реверсивного с етчика 12 увеличиваетс  , увеличиваетс  величина . цифрового управл емого сопротивлени  11. Сигнал на выходе усилител  2 посто нного тока увеличиваетс , остава сь в диапазоне, ограниченном порогами и и 1}, Тем самьм обеспечиваетс  больша  точность во всем диапазоне изменени  напр женности электростатического пол  атмосферы. При /UynT /меньше U , но больше U2, на выходе компаратора 13 по вл етс  логический сигнал О . Код на выходе реверсивного счетчика 12 не измен етс . Коммутатор.14 совместно с сумматором 15 выполн ют функции множительного устройства „двоичных чисел, фо{ 1ируемЕ с на выходах реверсивных счетчиков 8 и 12. Перемножение осуществл етс  с целью изменени  масштаба сигнала на-выходе сумматора 15 в соответствии со. значением цифрового управл емого сопротивлени  11, которое определ етс  выходные кодом реверсивного счетчика 12. Сумматор 15 выполн ет функции накопител , т.е. Оценка напр женности электростатического пол  формируетс  в нем за несколько периодов сигнала на первом выходе генератора 4 опорного напр жени  f. При с увеличением количества периодов накоплени  увеличиваетс  посто нна  времен  формировани  оценки сигнала в сукматоре 15. Изобретение позвол ет увеличить точность фо1 и1ровани  оценки напр женности электростатического пол  атмосферы , а также исключить ручное переключение диапазонов измерени .

Claims (1)

  1. ДАТЧИК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащий электростатический генератор, соединенный со входом усилителя постоянного тока, и генератор опорного напряжения, о тли ч а ю щ И й с я тем, что, с целью увеличения точности, в него введены два компаратора, дешифратор, блок совпадения, формирователь, строб- первого и второго реверсивных импульса, Логический блок, цифроаналоговый преобразователь, цифровое управляемое сопротивление, коммутатор, сумматоры, два реверсивных счетчика, 1 . ...
    явного тока подключен к первому входу цифрового управляемого сопротивления, первому компаратору и к первому входу второго компаратора, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, выход
SU813265940A 1981-03-24 1981-03-24 Датчик электростатического пол SU1022077A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813265940A SU1022077A1 (ru) 1981-03-24 1981-03-24 Датчик электростатического пол

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813265940A SU1022077A1 (ru) 1981-03-24 1981-03-24 Датчик электростатического пол

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1022077A1 true SU1022077A1 (ru) 1983-06-07

Family

ID=20949730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813265940A SU1022077A1 (ru) 1981-03-24 1981-03-24 Датчик электростатического пол

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1022077A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Paugam FtSvafs G., Ser- |ро0ау R. Un apparel demesure du champ eEectriciue, de Iatmosphere de tupe fieEdmiEB .- Jourhai de recherches atmospher i ques , 1973, V.7/PP.99-108. 2. Технические Описание и инст- рукци по эксплуатации самолетного прибора дл измерени напр женнос,тр электрического пол (СПНП), Л,, ТТО, 1979 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459546A (en) Electronic kilowatthour meter
US4558303A (en) Methods of and apparatus for converting an analogue voltage to a digital representation
US4210903A (en) Method for producing analog-to-digital conversions
SU1022077A1 (ru) Датчик электростатического пол
US4181949A (en) Method of and apparatus for phase-sensitive detection
US4536744A (en) Analog to digital converter for precision measurements of A.C. signals
SU1269041A1 (ru) Способ измерени амплитудного значени переменного напр жени
US4110747A (en) Apparatus for producing analog-to-digital conversions
SU1150577A1 (ru) Способ измерени времени переключени
SU1137322A1 (ru) Цифровое тензометрическое устройство
SU674212A1 (ru) Цифровой измеритель моноимпульсных сигналов
SU789814A1 (ru) Устройство дл цифрового измерени амплитуды переменного напр жени
SU576542A1 (ru) Цифровой ваттметр
SU1215038A1 (ru) Устройство дл измерени амплитуды напр жени переменного тока
SU1128184A1 (ru) Устройство дл измерени девиации частоты
SU1374066A1 (ru) Силоизмерительное устройство
SU596968A1 (ru) Устройство дл интегрировани
SU1112292A1 (ru) Устройство дл автоматического выбора предела измерени
SU960658A1 (ru) Цифровое устройство дл измерени фазового угла
SU953590A1 (ru) Преобразователь фазового сдвига в напр жение
SU805199A1 (ru) Инфранизкочастотный цифровой фазометр- чАСТОТОМЕР
SU917107A1 (ru) Способ измерени мгновенного значени сигнала и устройство дл его реализации
SU729590A1 (ru) Статистический анализатор
SU752370A1 (ru) Логарифмический аналого-цифровой преобразователь
SU1621052A1 (ru) Устройство дл интегрировани электрических сигналов с фоновой составл ющей