SU1173352A1 - Цифровое устройство дл измерени напр женности электрического пол - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИ ЕСКОГО ПОЛЯ, содержащее зонд и экран, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи , в него введены злектрод, двухпороговый компаратор напр жени , первый, второй и третий ключи, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь , управл емый повторитель-инвертор и тактовый генератор, причем зонд подключен к компаратору напр жени , который помещен в экран. экран заземлен, выход компаратора напр жени  соединен с входом первого ключа и с первым входом второго ключа, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, первый и второй выходы третьего ключа соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика , выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразовател  и  вл ютс  первым выходом устройства , выход цифроаналогового преобразовател  соединен с первым входом управл емого повторител -инвертора (/) и  вл етс  вторым выходом устройстС ва, выход управл емого повторител инвертора соединен с электродом, первый выход первого ключа  вл етс  третьим выходом устройства, а второй выход первого ключа соединен с вторым входом управл емого повторител -инвертора и с вторым входом второго ключа.

Description

1 1 Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  напр жен ,нести электрического пол . Цель изобретени  - повьшение точности и быстродействи . На фиг.1 представлена блок-схема цифрового измерител  напр женности электрического пол ; на фиг.2 - конструктивна  схема устройства. Устройство содержит зонд 1, соединенный с входом двухпорогового . компаратора напр жени  2, помещенного в заземленный экран 3, выход компаратора напр жени  2 соединен с вхо дом первого ключа 4 и с первым входом второго ключа 5, выход которого соединен с первым входом третьего ключа 6, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора 7 первый и второй выходы ключа 6 соеди нены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счет чика 8, выходы которого соединены соответственно с входами цифроаналогового преобразовател  (ЦАП) 9 и с выходными щинами 10(1) - 10(п), выход ЦАП 9 соединен с первым входом управл емого повторител -инвертора 1 и выходной шиной 12, выход повторител -инвертора П соединен с электро дом 13, первый выход ключа 4 соединен с выходной шиной 14, а второй вы ход ключа 4 соединен с вторым входом управл емого повторител -инвер тора 11 и с вторым входом ключа 5. Конструктивно зонд 1 выполнен из металлической пластины, а места стыка с корпусом устройства 15 герметизированы дл  защиты устройства от внешних метеорологических воздействий . Электрод 13 в виде тонкой металли ческой сетки окружен заземленным экраном 16 дл  исключени  воздействи  пол  электрода 13 на элементы управлени  устройством, размещенные в кор пусе 15. Устройство работает следующим образом . В начальный момент времени напр жение на выходе двухпорогового компа ратора напр жени  2 равно нулю, ключи 4, 5 и 6 закрыты, счетчик 8 находитс  в нулевом состо нии, напр жени  на выходе ЦМ1 9 и на электроде 13 равны нулю. При Е О потенциал зонда 1 устанавливаетс  равным I Ed, 22 где d - рассто ние между электродом 13 и зондом 1, выходное напр жение компаратора напр жени  2, отличное от нул , через ключ 4 устанавливает повторитель-инвертор 11 в режим инвертировани  или неинвертировани  напр жени , поступающего с ЦАП 9, соответственно знаку исследуемого пол . Ключ 4 через ключ 5 управл ет ключом 6, которьй устанавливает режим работы реверсивного счетчика 8. Счетчик устанавливаетс  в режим суммировани  импульсов.тактового генератора 7. Код числа, поступающий с выходов счетчика 8, преобразуетс  ЦАП 9 в напр жение, которое через управл емый повторитель-инвертор 11 поступает на электрод 13. Напр жение на электроде измен етс  до тех пор, пока поле электрода не скомпенсирует исследуемое поле, т.е. пока на зонде не установитс  нулевой потенциал (с точностью до младшего разр да счетчика 8). При уменьшении (по абсолютной величине ) напр женности измер емого пол  знак потенциала зонда 1 изменитс  на противоположньш, выходное напр жение компаратора напр жени  2 посредством ключа 5 и ключа 6 переключит счетчик 8 в режим вычитани  импульсов тактового генератора 7. Выходное напр жение ЦАП 9 будет уменьшатьс  до тех пор, пока не наступит равновесие, т.е. потенциал зонда 1 не станет равным нулю (с точностью до младшего разр да счетчика 8 ), а электрода 13 будет измен тьс  в малых пределах вблизи значени  напр женности исследуемого пол . На выходных шинах 10(1) 10 (п)установитс  двоичный код числа , а на шине 12 установитс  напр жение , пропорциональное величине напр женности компенсирующего (исследуемого ) пол . На выходной шине 14 устанавливаетс  сигнал, отражающий знак исследуемого пол . Быстродействие устройства определ етс  емкостью, образованной электродом 13 с зондом 1 и с землей, входным сопротивлением измерител  напр жени  2 и выходным сопротивлением управл емого повторител -инвертора 11. Емкости могут быть получены достаточно малыми при выцолнении электрода в виде тонкой металлической сетки.

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, содержащее зонд и экран, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены электрод, двухпороговый компаратор напряжения, первый, второй и третий ключи, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, управляемый повторитель-инвертор и тактовый генератор, причем зонд подключен к компаратору напряжения, который помещен в экран, экран заземлен, выход компаратора напряжения соединен с входом первого ключа и с первым входом второго ключа, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, первый и второй выходы третьего ключа соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя и являются первым выходом устройства, выход цифроаналогового преоб(S разователя соединен с первым входом <g управляемого повторителя-инвертора и является вторым выходом устройства, выход управляемого повторителяинвертора соединен с электродом, первый выход первого ключа является третьим выходом устройства, а второй выход первого ключа соединен с вторым входом управляемого повторителя-инвертора и с вторым входом второго ключа.