SU1105829A2 - Цифровой омметр - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ ОММЕТР по авт, св. № 983580, отличаю щ-ийс   тем, что, с целью повьппени  точности измерени , введены второй и третий элементы ИЛИ, последовательно соединенные п тый элемент И, RS-триггер, шестой и седьмой элементы И, делитель частоты, причем выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика через второй элемент ИЛИ, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика через третий элемент ИЛИ, первый вход п того элемента И сое динен с i-м выходом первого счетчика , второй вход - с вторым выходом первого триггера, R-вход RS-триггера соединенс выходом тактового генератора , второй вход шестого элемента И соединен с первым выходом первого триггера, а выход дополнительно соединен с входами управлени  реверсивного счета первого и второго счптчиков , второй вход седьмого элементй И соединен .с выходом .генератора квантующих импульсод, а выход допол (Л нительно соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, вход Сброс делител  частоты соединен с выходом тактового генератора , а выход - с третьим входом шестого элемента И,

Description

Изобретение относитс  к электро радиоизмерительной технике и может быть использовано при построении в сокоточных измерителей омического сопротивлени . По основному авт.св. № 983580 известен цифровой омметр, содержаПщй тактовьш генератор, генератор квантующих импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь.Компарат элемент И, счетчик, преобразователь сопротивление - напр жение, индикатор , источник опорного напр жени , дричем выход источника опорного -напр жени  соединен с входом цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с входом компаратора , другой вход которого соединен с выходом преобразовател  сопро тивление - напр жение, выход генера тора квантующих импульсов соединен с первымвходом элемента И, выход которого соединен со счетньм еходом счетчика, вход Сброс которого соединен с выходом тактового генератора , дифференцирующую цепь, п элементов ИЛИ, три элемента И, блок управлени , второй цифроаналоговый преобразователь, компаратор, ,д-ва триггера, два счетчика, ключ, „-сумма тор, элемент ИЛИ, причем выход такт вого генератора соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом первого и второго триггеров, входом Сброс второго счетчика и третьим входом блока управлени , выход генератора квантующих импульсов соединен с вхо дом второго и третьего элементов И выход первого компаратора соединен с входом четвертого элемента И, пер вым входом блока управлени  и через дифференцирующую цепь с вторым входом первого триггера и вторьм входом элемента ИЛИ, п выходов пер вого счетчика через п элементов ИЛИ соединены с п- входами первог цифроаналогового преобразовател , другие входы п элементов ИЛИ соединены с выходом четвертого элементов И, второй вход которого через второй триггер соединен с выходом второго компаратора, вторым входом блока управлени  и с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого соединены с индикатором, первьй и второй выходы блока управлени  соединены с дру29 гими входами первого и второго элементов И соответственно, выход второго элемента И соединен через счетный вход третьего счетчика с входами второго цифроаналогового преобразовател , выход которого через сумматор соединен с первым входом второго компаратора и преобразователем сопротивление - напр жение, выход элемента ИЛИ соединен с входом Сброс третьего счетчика, первый выход первого триггера через ключ соединен с вторым входом сумматора, выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход второго компаратора соединен с выходом первого цифроаналогового преобразовател , а входы второго цифроаналогового преобразовател  и два входа ключа соединены с источниками опорно-го напр жени  J. Недостатком известного омметра  влйетс  низка  точность измерени  в области измер емых сопротивлений, близких к нулю, обусловленна  конечной скоростью изменени  выходного напр жени  цифроаналогового преобразовател . Цель изобретени  - повьп ение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой омметр, содержащий тактовый генератор, генератор квантующих импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь, компаратор , элемент И, счетчик, преобразователь сопротивление-напр жение, индикатор , источник опорного напр жени , причем выход источника опорного напр жени  соединен с входом цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с входом компаратора, другой вход которого соединен с выходом преобразовйтел  сопротивление-напр жение, выход генератора квантующих импульсов соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход Сброс которого соединен с выходом тактового генератора, дифференцирующую цепь, п элементов ИЛИ, три элемента И, блок управлени , второй цифроаналоговый преобразователь, компаратор, два триггера, два счетчика, ключ, сумматор, элемент ИЛИ, причем выход тактового генератора соединен с первым входом элемента ИЛИ, входом первого и второго триггеров, входом

Сброс второго счетчика и третьим входом блока управлени , выход генератора квантующих импульсов соединен с входом второго и третьего элементов И, выход первого компаратора соединен с входом четвертого элемента И, первым входом блока, управлени  и через дифференцирующую цепь с вторым входом первого триггера и вторым входом элемента ИЛИ, п выходов первого счетчика через и элементов ИЛИ соединены с п входами первого цифроаналогового преобразовател , другие входы п элементов ИЛИ соединены с выходом четвертого элемета И, второй вход которого через второй триггер соединен с выходом второго компаратора, вторым входом блока управлени  и с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого соединены с индикатором, первый и второй выходы блока управлени  соединены с другими входами первого и второго элементов И соответственно, выход

второго элемента И соединен через счетный вход третьего счетчика с входами второго цифроаналогового преобразовател , выход которого чере сумматор соединен с первым входом второго компаратора и преобразователем сопротивление - напр жение, выход элемента ИЛИ соединен с входом Сброс третьего счетчика, первый выход первого триггера через ключ соединен с вторым входом сумматора, выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход второго компаратора соединен с выходом первого цифроаналогового преобразовател , а входы второго цифроаналогового преобразовател  и два входа ключа соединены с источниками опорного напр жени , введены второй и третий элементы ИЛИ последовательно соединенные п тый элемент И, RS-триггер, шестой и седьмой элементы И, делитель частоты , причем выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика через второй элемент ИЛИ, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика через третий элемент ИЛИ, первый вход п того элемента И соединен с

i -м выходом первого счетчика, второй вход - с вторым выходом первого

триггера, R-вход RS-триггера соединен с выходом тактового генератора, второй вход шестого элемента И соединен с первым выходом перваго триггера, а выход дополнительно соединен с входами управлени  реверсивного счета первого и второго счетчиков , второй вход седьмого элемента И соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а выход дополнительно соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, вход Сброс делител  частоты соединен с выходом тактового генератора , а выход - с третьим входом шестого элемента И,

На чертеже приведена блок-схема цифрового омметра.

Цифровой омметр содержит тактовый генератор 1, счетчики 2-4, триггеры 5 и 6, блок управлени  7, цифроаналоговый преобразователь 8, ключ 9, сумматор 10, генератор 11 квантующих импульсов, элемент И 12, цифроаналоговый преобразователь 13, компаратор 14, преобразователь 15 сопротивление-напр жение, элемент И 16, компаратор 17, дифференцирующую цепь 18, элемент ИЛИ 19, элемент И 20,11 элементов ИЛИ 21, 1-21 п , элемент И 22, индикатор 23, элементы ИЛИ 24 и 25, элемент И 26, RS-триггер 27, элементы И 28 и 29, делитель частоты 30.

Выход тактового генератора 1 соединен с входом Сброс счетчиков 2 и 4, первым входом элемента ИЛИ 19 с входами триггеров 5 и 6, третьим входом блока управлени  7, с R-BXOдом RS-триггера 27 и с входом Сброс делител  частоты 30, выход генератора 11 квантующих импульсов соединен с первыми входами элементов И 16, 12, 22 и 29, первые входы цйфроаналоговых преобразователей 8 и 13 и два входа ключа 9 соединен соответственно с выходами И, И И,„, Ид источника опорного напр жени  (на чертеже не показан), выход цифроаналогового преобразовател  8 соединен с входом компаратора 17, другой вход которого соединен с выходом преобразовател  сопротивление - напржение , а выход - с входом элемента И 20, первым входом блока управлени  7 и через дифференцирующую цепь 18 с вторым входом триггера 6 и втоS рым входом элемента ИЛИ 19, п выходов счетчика 2 через п элементов ИЛИ 21,1-21 п соединены с п вход ми цифроаналогового преобразовател  8, другие входы п элементов ИЛИ 21.1-21 п соединены с .выходом элемента И 20, второй вход которого через tpHrrep 5 соединен с выходом компаратора 14, вторым входом блока управлени  7 и с вторым входом элемента И 22, выход которого через элемент ИЛИ 25 соединен со счетйь1м входом счетчика 4j выходы которого соединены с индикатором 23, первый и второй выходы блока управлени  7 соединены с другими входами элементов И 16 и 12 соответственно, выход элемента И 12 соединен через счетный вход счетчика 3 с входами цифроаналогового преобразовател  13 выход которого через сумматор 10 соединен с первым входом компаратора 14 и прбобразователем сопротивление - напр жение 15, выход элемента ИЛИ 19 соединен с выходом Сброс счетчик 3, первый выход три гера 6 через .ключ 9 соединен с вто рым входом Сумматора 10, выход триггера 5 соединен с первым входом элемента И 22, второй бход компаратора 14 соединен с выходом Цифроаналогового преобразовател  8, выхо элемента И 16 соединен со счетным входом счетчика 2 через элемент ИЛИ 24, первый вход,элемента И 26 соединен с i-ым выходом счетчика 2 второй вход - с вторым выходом триг гера 6, а выход - с S-входом RS-трй гера, выход которого соединен через последовательно соединенные элементы И 28. и 29 с входом делител  частоты второй вход элемента И 28 соединен с первым выходом триггера 6, а выход соединен с входами управлени  реверсивного счета счетчиков 2 и 4, выход элемента И 29 соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 24 и 25 выход делител  .частоты 30 соединен с третьим входом элемента И 28. Устройство работает следующим об разом. Весь процесс измерени  проходит четыре этапа. Первый этап: установка устройства в исходное состо ние, затем измере вне минимального выходного напр жени  Up цифроаналогового преобразовател  8. 9 С приходом импульса с тактового генератора 1 устанавливаютс  в нуль счетчики 2-4, триггеры 5 и 6, RS-триггер 27, пр мой выход блока Управлени  7, а его инверсный выход и выход делител  30 частоты - в единицу. При этом на выходе цифро аналогового преобразовател  8 по вл етс  максимальное отрицательное напр жение Up соответствующее нулевому состо нию счетчика 2, ас выхода Ключа 9 на один из входой сумматора 10 поступает отрицательное опорное напр жение , I Ug.,/). Импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемейт И .12 поступают -на счетный вход, счетчика 3. Выходное напр жение цйфроаналогово го преобразователи 13 поступает на второй вход сумматора 10. В результате на выходе сумматора 10 по вл етс  ступенчато нарастающее напр жение и как только его выходное напр жение сравн етс  с напр жением Uj, цифроаналогового преобразовател  8, срабатывает компаратор 14, В результате того срабатывает триггер 5 и блок управлени  7, на пр мом выходе которого устанавливаетс  потенциал единицы, а на Инверсном нул , останавливаетс  счётчик 3, а на выходе Сумматора 10 остаетс  напр жение равное и . Второй этап: хранение напр жени  Ujj на выходе сумматора 10 (c4etчик 3 остановлен и хранит код, записанный в нем, а с выхода ключа 9 на сумматор 10 поступает посто нное опорное напр жение II ), на выходе преобразовател  15 сопротивление - напр жение имеетс  напр жение Ихо в то же врем  импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 16 и элемент ИЛИ 24 постулают на счетный вход счетчика 2, ia вход управлени  реверсивного счета которого с вЪкода элемента И 28 поступает потенциал нул , разрешающий операцию сложени . На выходе цифроаналогового преобразовател  8 по вл етс  ступенчато нарастающее напр жение, и как только оно сравн етс  с напр жением , сработает компаратор 17, Одновременно на этом этапе производитс  анализ величины измер емого сопротивлени  R по отношениею 7 величине опорного сопротивлени  Величина R, пропорциональна вели чине и. -д, котора  в свою очередь про порциональна числу (коду) Uo()/(U,-Uj Z -lj/2. т.е. величина к на этом этапе соот ветствует примерно число ()/2, R соответствует величина Ку()/(2К„). Следовательно, наблюда  за состо нием счетчика 2 до момента срабатывани  компаратора 17 (после чег начинаетс  следующий этап измерени  можно судить о величине R.. Исход  из технических условий на элементную базу находитс  врем  t за которое напр жение на выходе циф аналогового преобразовател  8 измен етс  от и, до нул  с точностью 1(ид +ид)/2(). Отсюда определ етс  коэффициент делени  N делител  30 f , где fg - частота генератора 11 квантующих импульсов, и находитс  номер разр да (величина счетчика 2. ео foe г - число двоичных разр дов где п 2. счетчика образом, если величина R Таким меньше, величины окажетс  .R ниже которой начинает существенно возрастать величина погрешности измерени  за счет конечной скорости изменени  вы ходного напр жени  цифроаналогового преобразовател  8, то за врем  второго этапа сигнал с выхода i-го разр да счетчика 2 через элемент И поступит на S-вход RS-триггера 27, на выходе которого по вл етс  потен циал единицы, не измен ющийс  до начала следующего цикла измерени . Третий этап: измерение напр жени  Е-Ц . Продифференцированный импульс с дифференцирующей цепи 18 п ступает на счетный вход триггера 6 через элемент ИЛИ 19 на Сброс счетчика 3. С выхода элемента И 20 потенциал единицы через элементы ИЛИ 21,1-21, п поступает на управ л ющие входы цифроаналогового прео 9 разовател  8, Б результате на его выходе по вл етс  максимальное положительное напр жение U , а с выхода ключа 9 на вход сумматор 10 поступает поло:кительное опорное напр жение Up(U 0 -iK на, пр мом выходе блока управлени  7 устанавливаетс  потенциал нул , и на инверсном - единицы, и импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 12 поступают на счетный вход счетчика 3. Как только напр жение на сумматоре 10 сравн етс  с напр жением U цифроаналогового преобразовател  8, сработает компаратор 14, триггер 5 вернетс  в исходное состо ние, потенциал единицы снимаетс  со входов элементов ИЛИ 21,1-21h и на управл ющие входы цифроаналогового преобразовател  8 поступит код, записанный в счетчике 2. Одновременно с этим, если сработал RS-триггер 27, на выходе элемента И 28 по вл етс  потенциал единицы, который поступает на входы управлени  реверсивного счета счетчиков 2 и 4, разреша  операцию вычитани . На выходе элемента И 29 по вл етс  последовательность импульсов , поступающа  через элемент ИЛИ 24 на счетный вход счетчика 2 и через элемент ИЛИ 25 на счетный вход счетчика 4. Просчи гав N импульсов , делитель 30 переполн етс , на его выходе по вл етс  потенциал нул , который закрывает элемент И 28. В результате код в счетчике 2 уменьшитс  на величину N, а в счетчик 4 запишетс  число -N. Если же RS-триггер 27 не срабатывает, элементы И 28 и 29 закрыты и состо ние .счетчиков 2 и 4 не измен етс . Четвертый этап: на выходе сумматора 10 сохран етс  напр жение, равное и (счетчик 3 оп ть остановлен). На выходе преобразовател  15 сопротивление-напр жение теперь уже имеетс  напр жение U, , на пр мом выходе блока управлени  7 устанавливаетс  потенциал единицы, а на инверсном - нул . Импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 16 и элемент ИЛИ 24 поступают на счетный вход счетчика 2 и одновременно через элемент И 22 и элемент ИЛИ 25 на счет ный вход счетчика 4, на вход управ

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ОММЕТР по авт.

   св. № 983580, отличаю щ-ийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены второй и третий элементы ИЛИ, последовательно соединенные пятый элемент И, RS-триггер, шестой и седьмой элементы И, делитель частоты, причем выход первого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика через второй элемент ИЛИ, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика через третий элемент ИЛИ, первый вход пятого элемента И сое динен с i —м выходом первого счетчика, второй вход - с вторым выходом первого триггера, R-вход RS-триггера соединен с выходом тактового генератора, второй вход шестого элемента И соединен с первым выходом первого триггера, а выход дополнительно' соединен с входами управления реверсивного счета первого и второго счетчиков, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом генератора квантующих импульсоц, а выход дополнительно соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, вход Сброс делителя частоты соединен с выходом тактового генератора, а выход - с третьим входом шестого элемента И.

   SU ... 1105829