SU1363081A1

SU1363081A1 - Устройство дл измерени среднеквадратического значени напр жени

Info

Publication number: SU1363081A1
Application number: SU864038292A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Григорьевич Живилов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт электроизмерительных приборов
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1987-12-30

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и позвол ет повысить точность измерени в области инфранизких частот напр жени . Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 4 вычислений, элементы И 5 и 8, блоки 6 и 7 определени периода и тактовой частоты, триггер 9 и формирователь 12. Введе- ние ключа 2, калибратора 3, триггера 10, элемента ИЛИ 11, элементов 13 и 14 задержки, элементов И 15, 16 и 22, регистров 17 и 19, коммутатора 18, инвертора 20, сумматора 21 и счетчика 23 устран ют вли ни дрейфа преобразовательных каналов. 1 ил. i (Л со Oi со о 00

Description

. 1 1

изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени среднеквадратического значени периодических напр жений сложной формы.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени в области инф- ранизких частот напр жений, обладающих большим коэффициентом амплитуды, за счет устранени вли ни дрейфа преобразовательных каналов.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл измерени среднеквадратического значени напр жени .

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, ключ 2, калибратор 3, блок 4 вычислений, первый элемент И 5, блок 6 определени периода,,блок 7 определени тактовой частоты, второй элемент И 8, первый и второй триггеры 9 и 10, элемент ИЛИ 11, формирователь 12, первый и второй элементы задержки 13 и 14, третий 16 и четвертый 15 элементы И, первый регистр 17 пам ти, коммутатор 18, второй регистр 19 пам ти, инвертор 20, сумматор 21, п тый элемент И 22, счетчик 23, входной зажим 24, шина Пуск 25.

При этом входной зажим 24 соединен с входом ключа 2 и блока 6 определени периода, выход ключа 2 соеди нен с входом АЦП 1, выход которого соединен с первым входом блока 4 вычислений ,- один выход блока 6 определени периода соединен с вторым входом элемента И 5, первый вход которого соединен с первым выходом блока 7 определени тактовой частоты и первым входом элемента И 8, выход элемента И 5 соединен с управл ющими входами АЦП 1 и блока 4 вычислений, второй выход блока 6 определени периода соединен с вторым входом элемента И 8 и первым входом элемента И 22, выход последнего через счетчик 23 соединен с первым входом калибратора 3, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И 22 и вторым выходом блока 7 определени тактовой частоты, второй вход ключа 2 соединен с выходом калибратора 3, третий вход которого соединен с выхо дом регистра 17 пам ти и первым входом сумматора 21, третий вход элемен та И 22 соединен с первым входом элемента И 15, третьим входом элемента И 8. упоавл ющим входом ключа 2 и

630812

первым выходом триггера 10, второй выход которого соединен -с первыми входами элемента 13 задержки и элемента И 16, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И 15, входом элемента 14 задержки, первым выходом блока 4 вычислений и первым входом триггера 9, второй выход бло10 ка 4 вычислени соединен с первым входом регистра 17 пам ти и входом инвертора 20, выход которого соединен с первым входом коммутатора 18, второй вход которого соединен с выхо15 дом регистра 19 пам ти, третий вход . коммутатора 18 соединен с выходом

элемента И 16, первым входом регистра 19 пам ти и вл етс выходом устройства Конец измерени , вход фор20 мировател 12 соединен с шиной Пуск 25, а его выход соединен с первым входом элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с вторым входом триггера 9 и входом начальной установки блока

25 4 вычислений, выход триггера 9 соединен с четвертым входом элемента И 8, выход которого соединен с входом блока 7 определени тактовой частоты , выход элемента I3 задержки сое30 динен с вторым входом элемента ИЛИ

11, второй вход элемента 13 задерж- . ки соединен с входом триггера 10 и выходом элемента 14 задержки, выход

элемента И 15 соединен с вторым входом регистра 17 пам ти, выход сумматора 21 соединен с вторым входом регистра 19 пам ти и вл етс выходом устройства, выход коммутатора 18 соединен с вторым входом суммато40 ра 21 .

Устройство работает следующим образом .

С приходом сигнала Пуск на формирователь 12 в устройстве осущест45 вл етс сброс всех элементов в исходное состо ние и установка первого триггера 9 через элемент ИЛИ 11. При этом второй триггер 10 по первому выходу переключает ключ 2 таким обgQ разом, чтобы на вход АЦП 1 подавалось измер емое напр жение, которое подаетс также на блок 6 определени периода . В последнем вьщел ютс периоды измер емого напр жени и форми55 РУютс разрешающие сигналы соответственно на его га.рвом и втором выходах. После запуска устройства на входы второго элемента И 8 поступают сигналы разрешени от первого триггера

35

9, второго триггера 10 и с первого выхода блока 6 определени периода на врем первого периода измер емого напр жени . При этом в течение первого периода измер емого напр жени в блоке 7 определени тактовой ча стоты через второй элемент И 8 включаетс обратна св зь, работа которой приводит к тому, что в зависимости от длительности периода измер емого напр жени устанавливаетс тактова частота на первом выходе блока 7 таким образом, чтобы количество .ординат на периоде измер емого напр жени составл ло заданную величину, например от N до 2N.

Кроме того, на первом периоде измер емого напр жени подаютс разрешающие сигналы на элемент И 22,

Элемент И 22 открываетс и передает сигнал с выхода блока 7 определени тактовой частоты на счетчик 23, который кодирует период измер емого напр жени и передает по окончании периода его код на третий вход калибратора 3.

В течение первого периода измер емого напр жени формируютс частота запуска АЦП 1 и код периода измер емого напр жени , который устанавливаетс на выходе счетчика 23. После окончани первого периода измер емого напр жени блок 6 определени периода с первого выхода формирует запрещающий сигнал на второй элемент И 8, по которому прекращаетс определение тактовой частоты и числа ординат на периоде измер емого напр жени , а с второго выхода блока 6 подаетс сигнал разрешени на вход первого элемента И 5 на врем следующего (второго) периода измер емого напр жени .

Выбранна на предьщущем периоде измер емого напр жени тактова частота через первый элемент И 5 подаетс на входы АЦП 1 и блока 4 вычислени .

На втором периоде измер емого напр жени АЦП 1 запускаетс при каждом такте, и коды ординат измер емого напр жени поступают в блок 4 вычислени .

Количество запусков АЦП 1 подсчи- тьшаетс блоком 4 вычислени . Измеренные ординаты напр жени и количество ординат используютс дл вычислени

среднеквадратического значени измер емого напр жени .

По окончании вычислени среднеквадратического значени измер емого напр жени формируетс первый- сигнал Конец вычислени , который с выхода блока 4 подаетс на вход первого триггера 9 и сбрасывает его, подаетс на элемент 14 задержки и включает его, а также подаетс на первые входы третьего 15 и четвертого 16 элементов И. Сигналом с первого триггера 9 выключаетс из работы второй

элемент И 8. На втором входе третьего элемента И 15 с второго триггера 10 установлен разрешающий сигнал, поэтому третий элемент И 15 пропускает сигнал Конец вычислени от

блока 4, по которому происходит за- пись кода среднеквадратического значени измер емого напр жени в регистр 17 пам ти с выхода блока 4, причем записанный код подаетс сразу

на калибратор 3, Элемент 14 задержки срабатывает от заднего фронта сигнала Конец вычислени дл записи кода в регистр 17 пам ти.

От переднего фронта сигнала элемента 14 задержки по счетному входу переключаетс второй триггер 10,- который своим сигналом переключает ключ 2 так, чтобы на вход АЦП 1 подключилс выход калибратора 3, а измер емое напр жение отключилось.

С этого момента начинаетс переходный процесс установлени напр жени калибратора 3 на входе АЦП 1, который длитс в течение части третьего периода измер емого напр жени , определ емой временем работы элемента 1 задержки.

Задержка выбираетс такой, чтобы переходный процесс не вли л на погрешность измерени напр жени калибратора 3. При переключении второго триггера 10 сигналом с его первого выхода блокируетс работа второго, третьего и п того элементов И 8, 15 и 22, сигналом с его второго выхода снимаетс блокировка с элемента И 16 и элемента 13 задержки, установленна ранее по его первому входу,

Элемент 13 задержки включаетс от заднего фронта элемента 14 задержки и своим сигналом через элемент ИЛИ 11 включает первый триггер 9.

Как и после запуска устройства, с выхода элемента ИЛИ 11 подаетс сигнал сброса в блок 14 вычислени .

Результат измерени среднеквадра- тического значени напр жени калибратора 3 в коде подаетс через инвертор 20 на первый вход коммутатора 18,

Код от инвертора 20 передаетс через коммутатор 18 по второму сигналу Конец вычислени . Второй сигнал Конец вычислени сбрасывает первый триггер 9, проходит четвертый элесодержащее аналого-цифровой преобра зователь, выход которого соединен с первым вХ(Одом блока вьмислений, первый элемент И, выход которого соединен с управл ющими входами аналого- цифрового преобразовател и блока вы числений, второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым выхо дом блока определени тактовой часто ты, блок определени периода, вход которого соединен с входным зажимом устройства, первый выход соединен с

мент И 16, имеющий разрешающий потенциал на втором входе от второго триг- is вторым входом первого элемента И, а гера 10, и включает коммутатор 18 второй выход соединен с вторым вхо- таким образом, чтобы произошло вычитание кодов в сумматоре 21 кодов от измерени входного напр жени в регистре 17 пам ти и близкого к нему 20

дом второго элемента И, первый вьЬсод блока вычислений соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второ го элемента И, выход которого соединен с входом блока определени такто вой частоты, формирователь, вход которого соединен с шиной Пуск, о тпо величине кода напр жени калибратора 3.

Одновременно с переключением коммутатора 18 подаетс управл ющий сигнал на вход второго регистра 19 пам - 25личающее. с тем, что, с

ти, в который записываетс с учетом знака разность кодов первого и второго измерений. Указанна разность вл етс поправкой к первому измерению входного напр жени .

Эта поправка вводитс через нормально открытый второй вход коммутатора 18 в сумматор 21 из второго регистра 19 пам ти после второго сигнала Конец вычислени .

По сигналу с четвертого элемента И 16, формируемому как Конец измерени , с выхода сумматора 21 может быть считан уточненный код результата измерени среднеквадратического значени входного напр жени . Этот код сохран етс до начала следующего измерени по сигналу Пуск.

Задним фронтом второго сигнала Конец вычислени включаетс элемент 14 задержки, от переднего фронта которого переключаетс второй триггер 10 по счетному входу. Триггер 10 блокирует первый вход элемента 13 задержки, не дава возможности ему возбудитьс и повторить измерение напр жени калибратора 3.

На этом процесс измерени входного напр жени заканчиваетс .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени среднеквадратического значени напр жени .

содержащее аналого-цифровой преобразователь , выход которого соединен с первым вХ(Одом блока вьмислений, первый элемент И, выход которого соединен с управл ющими входами аналого- цифрового преобразовател и блока вычислений , второй элемент И, первый вход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым выходом блока определени тактовой часто - ты, блок определени периода, вход которого соединен с входным зажимом устройства, первый выход соединен с

вторым входом первого элемента И, а второй выход соединен с вторым вхо-

вторым входом первого элемента И, а второй выход соединен с вторым вхо-

дом второго элемента И, первый вьЬсод блока вычислений соединен с первым входом первого триггера, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с входом блока определени тактовой частоты, формирователь, вход которого соединен с шиной Пуск, о тличающее . с тем, что, с

целью повьппени точности измерений в области инфранизких частот, в него дополнительно введены ключ, калибратор , счетчик, второй триггер, элемент Риш, третий, четвертый и п тый элементы И, два элемента задержки, сумматор, ijoMMyTaTop, инвертор и два регистра пам ти, причем входной зажим устройства соединен с первым входом ключа, а его выход соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , второй выход блока определени тактовой частоты соединен с первыми входами п того элемента И и калибратора , первый выход блока вычислений соединен с входом второго элемента задержки и первыми входами третьего ) и четвертого элементов И, выхрд второго элемента задержки соединен с

входом второго триггера и первым входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом формировател , а выход соединен с вторым входом триггера и входом установки начального состо ни блока вычислений, первый выход второго триггера соединен с управл ющим входом ключа, четвертым входом второго элемента И и вторыми входами третьего и п того элементов И, второй выход второго триггера соединен с вторыми входами первого элемента задержки и четвертого

1

элемента И, выход которого соединен с первыми входами коммутатора и второго регистра пам ти, второй выход блока вычислений соединен с первым входом первого регистра пам ти и че- pfe3 инвертор - с вторым входом коммутатора , выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом калибратора и выходом первого регист ра пам ти, второй вход которого соеРедактор Н.Швыдка Заказ 6399/34

Составитель В.Смирнов Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

630818

динен с выходом третьего элемента И, третий вход п того элемента И соединен с выходом блока определени g периода, а его выход через счетчик соединен с 1третьим входом калибратора , выход которого соединен с вторым входом ключа, выход второго регистра пам ти соединен с третьим входом ком- 10 мутатора, второй вход второго регистра пам ти соединен с выходом сумматора, который вл етс выходом устройства.

Корректор О.Кравцова