SU1364999A1

SU1364999A1 - Устройство дл измерени параметров R @ С @ двухполюсников,вход щих в состав трехполюсной замкнутой электрической цепи

Info

Publication number: SU1364999A1
Application number: SU864016220A
Authority: SU
Inventors: Николай Прокофьевич Байда; Евгений Николаевич Мельник; Александр Митрофанович Роик; Валерий Терентьевич Шпилевой
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и позвол ет повысить точность измерени , быстродействие и надежность устройства.Дл этого в устройство, содержащее три клеммы 17-19 дл подключени исследуемой цепи, операционный усилитель 15 и кнопку 11, введены генератор 1 пр моугольных импульсов, коммутатор 2, счетчик 3, цифроаналоговые преобразователи 4 и 5, фильтры 6 и 7, источники 8 и 9 образцового напр жени и тестового воздействи , счетчик 10 числа преобразований, триггер 12 запуска , управл ющий счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь 14, управ- л емый ключ 20 и блок 22 вычислени . Использование устройства уменьшает число коммутаций. 1 ил. (Л

Description

со

О5

4

со со о

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быт использовано в автоматизированных измерительных системах при измерении параметров двухполюсников, установленных на печатных платах и в гибрид ных узлах.

Цель изобретени - повышение точности измерени , быстродействи и надежности за счет уменьгаени числа коммутаций.

На чертеже представлена структурна схема устройства дл измерени параметров , двухполюсников, вход щих в состав трехполюсной замкнуто электрической цепи.

Схема содержит генератор 1 пр моугольных импульсов, коммутатор 2, счетчик 3, первый 4 и второй 5 цифро аналоговые преобразователи, первый 6 и второй 7 фильтры, источник 8 образцового напр жени , источник 9 тестового воздействи , счетчик 10 числа преобрзований , кнопку 11 Пуск, триггер 12 запуска, управл ющий счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь 14, операционный усилитель 15, образцовый резистор 16, клеммы 17-19 дл подключени трехполюсника, управл е- ьый ключ 20, цифровой управл емый резистор 21 и блок 22 пь числени .

Клемма 18 дл подключени трехполюсника соединена с инвертирующим входом операционного усилител 15, в отрицательную обратную св зь которого включен образцовый резистор 16, вход Установка в единицу триггера

12запуска соединен через кнопку 11 пуска с общей шиной, а вход Установка в О соединен с выходом Конец вычислени блока 23 вычислени , выход триггера 12 запуска соединен с входами установка в О счетчиков

3, 10, и 13, выход Пр мой перенос последнего соединен с входом Пуск аналого-цифрового преобразовател 14, выход Конец преобразовани которого соединен с блоком 22 вычислени и с входом Пр мой счет счетчика 10 числа преобразований, вход Пр мой счет управл ющего счетчика

13соединен с генератором 1 пр моугольных импульсов и коммутатором

2, выходы последнего соединены соответственно с входами Пр мой счет и Обратный счет сч(тчика 3, а управл ющий вход коммутатора 2 соединен с

вторым разр дом счетчика 10 числа Г преобразований, выходы первого и второго разр дов которого соединены

с блоком 22 вычислени и с входом

предварительной записи и информационными входами счетчика 3, выход которого соединен с цифровыми входами первого 4 и второго 5 цифроаналоговых преобразователей, входы источник опорного напр жени которых соединены соответственно с выходами положительной и отрицательной пол рностей источника 8 образцового

напр жени , а выходы цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с первым 6 и вторым 7 фильтрами , причем выход первого фильтра 6 соединен с клеммой 19 дл подключени трехполюсника, а выход второго фильтра 7 соединен с входом цифрового управл емого резистора 21, выход которого через управл емый ключ 20 соединен с инвертирующим входом операционного усилител 15, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразовател 14, вход Источник опорного напр жени которого со- соединен с источником 8 образцового

напр жени , а цифровые выходы аналого-цифрового преобразовател 14 соединены с цифровыми входами блока 22 вычислени , цифровые выходы которого соединены с цифровыми входами цифрового управл емого резистора 21, управл ющий вход управл емого ключа 20 соединен с выходом первого разр да счетчика 10 числа преобразований, клемма 17 соединена с общей шиной.

Устройство дл измрени параметров R;,C J двухполюсников, вход щих в состав трехполюсной замкнутой элект-. рической цепи, работает следующим образом.

В исходном состо 1 ии триггер 12 запуска находитс в единичном состо нии , выходы разр дов управл ющего счетчика 13, счетчика 10 числа преобразований , счетчика 3 наход тс в

нулевом состо нии, управл емый ключ 20 разомкнут. На выходе первого цифроаналогового преобразовател 4 с момента времени t форми руетс отрицательное напр жение посто нного уровн , которое через фильтр 6 поступает на измер емый двухполюсник , состо щий из резистора и конденсатора . На выходе операционного усилител 15 устанавливаетс положи-

тельное напр жение посто нного уровн , пропорциональное только сопротивлению измер емого резистора, так как сопротивление конденсатора по посто нному току стремитс к бесконечности . Процесс измерени начинаетс после переполнени управл ющего счетчика 13, который формирует сигнал дл запуска .аналого-цифрового преобразовател 14. Каждый импульс парено са при переполнении управл ющего счетчика 13 вл етс командой начала преобразовани выходного напр жени операционного усилител 15 ана- ло1 о-цифрового преобразовател 14 в цифровой код. По окончанию каждого цикла преобразовани с выхода аналого-цифрового преобразовател 14 формируетс команда Конец преобразовани , перепад напр жени из О в 1 которого поступает на счетный вход счетчика 10 числа преобразований , а все результаты преобразова- ии запоминаютс в блоке 22 вычислени . На выходах счетчика 10 числа преобразований формируютс коды, соответствующие номеру преобразовани и управл ющие режимами работы счетчи ка 3, блоком 22 вычислени , а также состо нием коммутатора 2 и управл емого ключа 20.

По первой команде Конец преобразовани первый результат преобразовани , соответствующий сопротивлению измер емого резистора, запоминаетс в блоке 22 вычислени , с выхода которого вычислени поступает на группу входов цифрового управл емого резистора 21, устанавлива значение его сопротивлени , равное измеренному. Кроме того, выход Первый разр д счетчика 10 числа преобразований по этой же команде устанавливаетс в единичное состо ние, по которому управл еИ)1й ключ 20 заъыкаетс , а счетчик 3 переводитс в режим счета последовательности импульсов генератора 1 пр моугольных импульсов, поступающих через Коммутатор 2 на вход Пр мой счет счетчика 3. Цифроана- логовый преобразователь 4 формирует ступенчато нарастающее напр жение, которое сглаживаетс первым фильтром 6. Это напр жение поступает на измер ем 1Й двухполюсник, выход которого подключен к инвертирующему входу операционного усилител 15. Одно64999

временно вторым цифроаналоговым преобразователем 5 формируетс ступенчато убывающее напр жение, которое

5 сглаживаетс фильтром 7, а через цифровой управл емый резистор 21 и управл емый ключ 20 на инвертирующий вход операционного усилител 15 поступает компенс1фующий ток, равный

10 по величине и обратный по знаку току , протекающему через измер е1 1Й резистор на линейно измен ющемс участке тестового воздействи .

В результате на выходе операцион15 ного усилител 15 с некоторой задержкой At устанавливаетс положительное напр жение посто нного уровн , пропорциональное емкости конденсатора . Это напр жение преобразуетс

20 в цифровой код аналого-цифровым преобразователем 14 по следующему импульсу переноса управл ющего счетчика 13. Результат этого преобразовани по второй команде Конец преобразова ни запоминаетс в блоке 22 вычислени , а на выходах счетчика 10 числа преобразований формируетс код числа два, размыка управл емый ключ 20 и устанавлива выходные раз30 р ды счетчика 3 в единичное состо ние (так как на его информационных входах установлен уровень логической , а на установочный вход поступает уровень логического О соответ35 ствующий режиму записи,

Цифроаналоговый преобразователь 4 формирует положительное напр жение посто нного уровн , которое через фильтр 6 поступает на измер емый

40 двухполюсник. На выходе операционного усилител 15 устанавливаетс отрицательное напр жение посто нного уровн , пропорциональное сопротивлению измер емого резистора, которое

45 преобразуетс в цифровой код по третьему импульсу переноса управл ющего счетчика 13. Результат этого преобразовани по третьей команде Конец преобразовани запоминаетс в блоке 22 вычислени , а с его выхода вновь поступает на группу цифровых входов цифрового управл емого резистора 21. На выходах счетчика 10 числа преобразований устанавливаетс код числа три, по которому управл емый ключ 20 замыкаетс , а счетчик 3 производит счет последовательности импульсов генератора 1 пр моугольных

50

55

импульсов, поступающих через коммутатор 2 на вход Обратный счет. Первый цифроаналоговый преобразователь 4 формирует ступенчато убывающее напр жение , сглаживаемое фильтром 6. Второй цифроаналоговый преобразователь 5 формирует ступенчато нарастающее напр жение, сглаживаемое вторым фильтром 7, задающее через цифровой управл емый резистор 2) и управл емый ключ 20 на инвентирующем входе операционного усилител ток, равный по величине и обратный по знаку току протекающему через измер емый резистор В результате на выходе операционного усилител 15 устанавливаетс отрицательное напр жение посто нного уровн , пропорциональное емкости измер емого конденсатора. Это напр жение преобразуетс в цифровой ко по четвертому импульсу переноса управл ющего счетчика 13, результат преобразовани по четвертой команде Конец преобразовани запоминаетс в блоке 22 вычислени , которое формирует сигнал конец измерени , устанавливающий триггер 12 запуска в первоначальное состо ние, а следовательно , управл ющий счетчик 13, счетчик 10 числа преобразований и счетчик числа импульсов установ тс в нулевое состо ние. Результаты преобразований , полученные при разнопол рном воздействии тестового сигнала дл каждого из измер емых параметров, вычитаютс в блоке 22 вычислени с целью устранени вли ни на результаты измерени напр жени смещени нулевого уровн всего измерительного тракта.

Результаты преобразовани аналоге цифрового преобразовател 14 с его цифровых выходов поступают на информационные входы блока 22 вычислени , последовательность записи информации в котором определ етс сигналами с выходов первого и второго разр дов счетчика 10 числа преобразований.

Таким образом, по первой команде Конец преобразовани результат преобразовани записываетс в первый регистр.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени параметров двухполюсников, вход щих

А999

в состав трехполюсной замкнутой электрической цепи, содержащее три клеммы дл подключени исследуемой цепи,

одна из которых соединена с общей щиной, а втора - с инвертирующим входом операционного усилител и с образцовым резистором в цепи отрицательной обратной св зи, а также кноп10 ку Пуск, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , быстродействи и надежности , в него введены триггер запуска, блок вычислени , счетчик числа преоб-

15 разований, счетчик, управл ющий счетчик , аналого-цифровой преобразователь, генератор пр моугольных импульсов, коммутатор, источник образцового напр жени , первый и второй цифроанало20 говый преобразователь, первый и второй фильтры, цифровой управл емый резистор, управл емый ключ, причем вход Установка в 1 триггера запуска соединен через кнопку Пуск

25 с общей щиной, вход Установка в О соеди ен с выходом Конец вычислени блока вычислени , а его выход

соединен с входами Установка в О счетчика числа преобразований, счетчика и управл ющего счетчика, выход Пр мой перенос которого соединен с входом Пуск аналогоцифрового преобразовател , выход Конец преобразовани которого соединен с блоком вычислени и с входом Пр мой счет счетчика числа преобразований, причем вход Пр мой счет управл ющего счетчика соединен с генератором пр моугольных импульсов и комму-

татором, выходы которого соединены с входами Пр мой счет и Обратный счет счетчика, а управл ющий вход коммутатора соединен с вторым разр дом счетчика числа преобразований

и вторым управл ющим входом блока вычислени , выходы первого и второго разр дов которого соединены с блоком вычислени , с входом предва- рительной записи и информационными

входами счетчика, выходы разр дов которого соединены с цифровыми входами первого и второго цифроаналого- вых преобразователей, входы Источник опорного напр жени которых со-

единены соответственно с положительной и отрицательной пол рност ми источника образцового напр жени , а выходы цифроаналоговых преобразо7 1364999

вателей соединены соответственно с Источник опорного напр жени кото- первым и вторым фильтрами, причемрого соединен с источником образцо- выход первого фильтра соединен сво го напр жени , а цифровые выходы третьей клеммой дл подключени из- аналого-цифрового преобразовател мер емого двухполюсника исследуемойсоединены с цифровыми входами блока цепи, а выход второго фильтра объеди-вычислени , цифровые выходы которого ней с входом цифрового управл емогосоединены с цифровыми входами цифро- резистора, выход которого через уп-вого управл емого резистора, а равл емый ключ соединен с инвертиру-ю управл ющий вход управл емого клюющим входом операционного усилител ,ча соединен с выходом первого выход которого соединен с входом ана-разр да счетчика числа преобразо- лого-цифрового преобразовател , выходвани .