SU1499253A1 - Устройство дл измерени отношени двух напр жений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство содержит источник 1 экспоненциально падающего напр жени , нуль-органы 2 и 3, входы 4 и 5, источник 6 опорного напр жени , ключи 7-9, формирователь 17 импульсов, вход 18 "Запуск". Введение триггеров 10-13, генератора 14 импульсов, реверсивного счетчика 15, элемента И 16, а также выполнение источника 1 управл емым позвол ет обойтись одним (вместо двух) источником экспоненциально падающего напр жени  и тем самым исключить погрешность измерени  отношени  напр жений от неидентичности характеристик этих источников. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

149

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет исключени  погрешности, обусловленной неидентичностью источников экспоненциально падающих напр жений.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - временна  ди- аграмма, по сн юща  его работу; на фиг.З - источник экспоненциально падающего напр жени .

Устройство содержит источник 1 экспоненциально падающего напр жени  первый и второй нуль-органы 2 и 3, входы 4 и 5 устройства большего и меньшего измер емых напр жений, истоник 6 опорного напр жени , первый, второй и третий ключи 7-9, первый, второй, третий и четвертый триггеры 10-13, генератор 14 импульсов, реверсивный счетчик 15, элемент И 16, формирователь 17 импульсов, вход 18 Запуск, выход 19 устройства к измерителю напр жени .

Вход Пуск источника 1 соединен с S-входом триггера 10, входом Пуск генератора 14, входом сброса счетчика 15, R-входом триггера 13 и входом 18 Запуск, а сигнальный вход - с входом 4. Выход источника 1 подключен к сигнальному входу ключа 7 и к вторым входам нуль- органов 2 и 3, первый вход нуль-органа 2 подключен к источнику 6, а первый вход нуль-органа 3 -. к вхо. ду 5. ВыхЬды нуль-органов 2 и 3 подключены соответственно к R-входу и S-входу триггера 12, объединенным с S-входом триггера 11 и R-входом триггера 10 соответственно. Пр мой выход триггера 12 подключен к управл ющему входу источника 1. R-вход триггера соединен с S-входом триггера 13, входом Останов источника 1 и выходом формировател  17. Управл ющие входы ключей 8 и 9 подключены к выходам триггеров 10 и 11 соответ- ственно, сигнальные входы - к выходу генератора 14, а выходы - к суммирующему и вычитающему входам счетчика 15 соответственно. Выходы счетчика 15 соединены через элемент И 16 с входом формировател  17. Выход триггера 13 подключен к управл ющему входу ключа 7, выход которого подключен к выходу 19.

Q

5 0 5

о д

5

Источник 1 экспоненциально падающего напр жени  содержит четвертый, п тый, шестой и седьмой ключи 20-23, первый, второй и третий резисторы 24-26, конденсатор 27, п тый и шестой триггеры 28 и 29, элемент НЕ 30, элемент И 31, элемент 32 задержки.

Сигнальный вход источника 1 через последовательно соединенные ключ 20, резистор 24 и конденсатор 27 подключен к общей шине. Обща  точка соединени  резистора 24 и конден-,- сатора 27 подключена к выходу источника 1 и входу ключа 21, выход которого подключен к объединенным входам ключей 22 и 23, выход первого из которых через резистор 25, а выход второго - через резистор 26 подключены к общей шине.

Управл ющий вход ключа 20 подключен к инверсному выходу триггера

28,управл ющий вход ключа 21 подключен- к инверсному выходу триггера

29,управл ющий вход ключа 22 подключен к выходу элемента И 31, один вход которого подключен к пр мому выходу триггера 28, а другой вход через элемент НЕ 30 - к управл ющему входу источника 1, объединенному с управл ющим входом ключа 23. S-вход триггера 28 объединен с R-входом триггера 29 и подключен к входу Пуск источника 1. S-вход триггера 29 непосредственно, а R-вход триггера 28 через элемент 32 задержки, подключены к входу Останов блока I.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии триггеры 10-13 и счетчик 15 наход тс  в нуле, ключи 7-9 разомкнуты, генератор 14 отключен.

По команде, поступающей в момент to времени с входа 18, на выходе источника 1 формируетс  экспоненциально падающее от уровн  большего измер емого напр жени  F|, с посто нной времени Тд напр жение Uj (t) UB, е

Напр жение UjCt) поступает на сигнальный вход ключа 7 и вторые входы нуль-органов 2 и 3, на первые входы которых подаютс  напр жение источника 6 Цо и меньшее измер емое напр жение .у соответственно,

По команде Запуск триггер 10 устанавливаетс  в единицу, ключ 8 замыкаетс , на выходе генератора 14 формируетс  последовательность коротких импульсов, поступающих на сигнальные входа ключей 8 и 9. Так как ключ 8 замкнут (.ключ 9 разомкнут , импульсы с выхода генератора 14 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 15, увеличива  его содержимое от исходного нулевого состо ни  .

При выполнении услови  Vj(t) -t-to

U6

с

е ъ1-ч В некоторый момент времени t4 на выходе нуль-органа 3 по вл етс  импульсный сигнал, устанавливающий в нуль триггер 10 и в единицу триггер 12. Ключ 8 размыкаетс , и импульсы с выхода генератора 14 не поступают на вход счетчика 15. Содержимое счетчика 15 не измен етс .

При установлении триггера 12 в единицу на управл ющий вход источни- ка 1 поступает единичный сигнал, что приводит к резкому уменьшению посто нной времени от Го до Се. ().

В момент t на выходе источника

Iформируетс  экспоненциально падаю ::. щее напр жение с посто нной времени Ifi. При выполнении в момент времени t услови  U.Cta) Uff иа выходе- нуль-органа 2 по вл етс  импульсный сигнал, устанавливающий в нуль триггер 12 и в единицу триггер 11. При этом на управл ющем входе источника 1 по вл етс  нулевой сигнал и посто нна  времени источника 1 измен етс  скачком до первоначального значени  СГ. Так как теперь триггер

I1установлен в единицу, то ключ 9

.замыкаетс ,, и импульсы с выхода генератора 14 начинают поступать на вычитающий вход счетчика 15. После обнулени  счетчика 15 на выходе элемента И 16 по вл етс  единичньй сигнал, а на вьпсоде формировател  17 формируетс  импульс, поступающий на S-вход триггера 13, устанавлива  его в единицу, на R-вход триг- гер.а 11 , устанавлива  его в нуль; и на вход Останов источника 1. Ключ 9 при этом размыкаетс , и импульсы на вход счетчика 15 не поступают .

Таким образом, в момент времени t при выполнении услови  t«-ta

t.-to 1 In г, на выходе ис ищ

точника 1 напр жение фиксируетс  на уровне Ux UjCtv)

и °

0

5

0

5

Ключ 7 при этом оказываетс  замкнутым и на входе 19 измерител  также фиксируетс  напр жение Иц, пропорциональное отношение меньшего измер емого напр жени  Ue,K большему

UeM.

Источник 1 экспоненциально падающего напр жени  работает следующим образом.

В.- 1сходном состо нии триггер 28 установлен в нуль, конденсатор 27 зар жаетс  через замкнутый ключ 20 и резистор 24 от большего измер емого напр жени .-Триггер 29 установлен в единицу, поэтому ключ 21 разомкнут . Ключ 22 разомкнут, так как триггер 28 установлен в нуль. Ключ 23 также разомкнут, так как на управл ющем входе источника 1 - нулевой потенциал.

По команде Запуск триггер 28

0

устанавливаетс  в единицу, а триг- . гер 29 - в нуль.

При этом ключ 20 размыкаетс , а ключи 21 и 22 замыкаютс . Начинаетс  разр д конденсатора 27 через резистор 25 с посто нной времени tt CR(R4 - сопротивление резистора 25). При достижении напр жением UgCt) на конденсаторе 27 значени  Ueia

5 на управл ющем входе источника 1

устанавливаетс  единичный потенциал, поэтому ключ 22 размыкаетс , а ключ 23 замыкаетс . Начина  с этого момента времени, разр д конденсатора ,

0 27 происходит с посто нной времени Е а CR е (R 1 - сопротивление резистора 26, причем .-« Rj, tTij t )

При выполнении услови  Uj(t) Uo на управл ющем входе источника 1

5 устанавливаетс  нулевой потенциал. При этом ключ 23 размыкаетс , а ключ 22 замыкаетс  и продолжаетс  раз- ,р д конденсатора 27 чеоез резистор 25 с посто нной времени tn CR.

0. После обнулени  счетчика 15 по вл етс  единичный потенциал на входе Останов. При этом триггер 29 устанавливаетс  в единицу, ключ 21

g размыкаетс . Ключ 20 остаетс  разомкнутым . Разр д конденсатора 27. прекращаетс , и на выходе 19 через замкнутый ключ 7 фиксируетс  напр жение на конденсаторе 27.

Claims (1)

1. Устройство дл  измерени  отно- шени  двух напр жений, содержащее источник экспоненциально падающего напр жени , вход Пуск которого подключен к входу Запуск устройства , вход Останов - к выходу фор- мировател  имйульсов, а выход - к вторым входам первого и второго нуль органов, первый вход второго нуль- органа соединен с входом меньшего измер емого напр жени , выход парно- го ключа соединен с выходом устройства к измерителю напр жени , второй и третий ключи и источник опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точное- ти, в него введены четыре триггера, генератор импульсов, реверсивный счетчик и элемент И, причем источник экспоненциально падающего напр жени  выполнен управл емым, его сигнальный вход подключен к входу больщего измер емого напр жени , выход - к сигнальному входу первого ключа, а управл ющий вход к - к выходу третьего триггера, первый вход первого нуль-органа подключен к источнику опорного напр жени , а выход - к S-входУ второго триггера и R -входу третьего триггера, выход второго нуль-органа соединен с R-входом первого триггера и S-входом третьего триггера, S-вход первого триггера подключен к входу Запуск устройства , R-входу четвертого триггера, входу сброса реверсивного счетчика и входу Пуск генератора импульсов, а выход - к управл ющему входу второго ключа, R-вход второго триггера соединен с выходом формировател  им

пульсов и с S-входом четвертого триггера , а выход - -с управл ющим входом третьего ключа, выход генератора импульсов соединен с суммирующим и вычитаклцим входами реверсивного счетчика через второй и третий ключ соответственно, выходы реверсивного счетчика подключены к входу формировател  импульсов через элемент Hj выход четвертого триггера соединен с управл кмцим входом первого ключа.

2, Устройство по п.1, о т л и - ч-ающеес  тем, что источник экспоненциально падающего напр жени  выполнен на четвертом, п том, шестом и седьмом ключах, трех резисторах, конденсаторе, п том и шестом триггерах , элементе И,, элементе НЕ и элементе задержки, причем сигнальный вход источника через последовательно соединенные четвертый ключ и первый резистор подключен к выходу источника , первому выводу конденсатора и сигнальному входу п того ключа, второй вывод конденсатора подключен к общей шине, вьпсод п того ключа соединен с общей шиной через последовательно включенные шестой ключ и вто

рой резистор, а также через последовательно включенные седьмой ключ и третий резистор, управл ющий вход источника соединен с управл ющим входом седьмого ключа и через элемент НЕ - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с пр мым выходом п того триггера, а выход - с управл ющим входом шестого ключа, вход Пуск источника соединен с S-входом п того триггера и R-входом шестого триггера, инверсный выход которого соединен с управл ющим входом п того ключа, вход Останов источника соединен с S-входом шестого триггера и через элемент задержки - с R-входом п того триггера, инверсный выход которого соединен с управл ющим входом четвертого ключа.