SU1596273A1 - Устройство дл контрол сопротивлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  активных сопротивлений в электрических цеп х. Цель изобретени  - повышение достоверности функционировани  устройства. Устройство дл  контрол  сопротивлени  содержит микропроцессор 1, блок 2 оперативной пам ти, блок 3 посто нной пам ти, генератор 4 импульсов, первый регистр 5, второй регистр 6, цифроаналоговый преобразователь 7, первый источник 8 опорного напр жени , второй источник опорного напр жени , компаратор 10, первый электронный ключ 11, второй электронный ключ 12, блок 13 считывани  информации, блок 14 индикации, контролируемый резистор 15, первый блок 16 электронных ключей, второй блок 17 электронных ключей, первый операционный усилитель 18, второй операционный усилитель 19, третий операционный усилитель 20, четвертый операционный усилитель 21, п тый операционный усилитель 22, регисторы 23-29, стабилитрон 30. Кроме того, устройство содержит интерфейс с шиной 33 данных, шиной 34 адреса, шиной 35 управлени . Повышение достоверности функционировани  устройства достигаетс  за счет оперативного обнаружени  места неисправности в устройстве с точностью до функционально законченного блока. 1 ил.

Description

ключ 12, блок 13 считывани  информации , блок 14 индикации, контролируемый резистор 15, первый блок 16 электронных ключей, второй блок 17 электронных ключей, первый операционный усилитель 18, второй операционный усилитель 19, третий операционный усилитель 20, четвертый операционный усилитель 21, п тый операционный усилитель 22,. резисторы 23-29, стабилитрон 30о Кроме того, устройство содержит интерфейс с шиной 33 , шиной 34 адреса, шиной 35 управлени  Повьшение достоверности функционировани  устройства достигаетс  за счет оперативного обнаружени  места неисправности в устройстве с точностью до функционально законченного блока

1 ИЛо

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  активных сопротивлений в электрических цеп х, Целью изобретени   вл етс  повьппение достоверности функционировани  устройства На чертеже приведена структурна  , схема устройства дл  контрол  сопротивлений Устройство содержит микропроцессор 1, блок 2 оперативной пам ти, блок 3 посто нной пам ти,генератор 4 импульсов, первый регистр 5, второй регистр 6, цифроаналоговый преобразо ватепь 7, первый источник 8 опорного напр жени , второй источник 9 опорно го напр жени , компаратор 10, первый электронный ключ 11, второй электрон ный ключ 12, блок 13 считывани  информации , блок 14 индикации, контролируемый резистор 15, первый блок 16 электронных ключей, второй блок 17 электронных ключей, первый операцион ный усилитель 18, второй операционный усилитель 19, третий операционны усилитель 20, четвертый операционный усилитель 21, п тый операционный усилитель 22, первый блок 23 резисторов , второй блок 24 резисторов, . первый резистор 25, второй резистор 26, третий резистор 27, четвертый резистор 28, п тый резистор 29, стабилитрон 30, шестой 31, седьмой 32 резисторы, интерфейс, содержащий шину 33 данных, шину 34 адреса, шину 3 управлени , входа 36-39 блока считывани  информации. Входы и выходы блоков оперативной 2 и посто нной 3 пам ти соединены с соответствующими информационными входами микроп1 оцессора 1 , синхронизирующий вход которого подключен к генератору 4 импульсов, выход цифроаналогового преобразовател  7 соединен со вторым входом компаратора 10, первые выходы .первого регистра 5 подключены к управл ющим входам первого 16 и второго 17 блоков электронных, ключей, первый выход первого блока 16 электронных ключей соединен с первым входом первого операционного усилител  18, первый выход второго блока 17 электронных ключей соединен с первым входом второго операционного усилител  19, второй выход первого блока , 16 электронных ключей соединен с первым зажимом контролируемого резистора 15, второй, зажим которого соединен с первым входом второго операционного усилител  19, выход которого подключен к своему второъ у входу и через первый резистор 25 - к первому входу третьего операционного усилител  20, выход которого через второй резистор 26 соединен с его входом, к которому подключен п тый резистор 29, третий 27 и четвертый 28 резисторы соединены последовательно , шестой 31 и седьмой 32 резисторы соединены последовательно, параллельно седьмому резистору 32 соединен стабилитрон 30 Выходы микропроцессора 1 через шины адреса 34, управлени  35 и даннь:х 33 соединены с соответствую1чими входами первого 5 и второго 6 регистров, блока 13 считывани  информации и блока 14 индикации , выходы второго регистра 6 соединены с управл ющими входами цифроаналогового преобразовател  7, информационный вход которого соединен с выходом второго источника 9 опорного напр жени , второй выход первого регистра 5 соединен с управл ющим входом первого электронного ключа 11, а третий выход - с управл ющим входом второго электронного ключа 12, вы ходы первого 1 1 и второго 12 электро ных ключей соединены с первым входом компаратора 10, выход которого подключен к первой точке шестого резист ра 31, втора  точка которого подключена к информационному входу 36 блока 13 считывани  информации, выход первого источника 8 опорного напр жени  соединен с входом первого электронного ключа 11 и с первыми точками первого блока 23 резисторов, вторые точки которых соединены с входами пер вого блока 16 электронных ключей, вто рые точки второго блока 24 резисторов подключены к входам второго блока 17 электронных ключей, второй выход кото рых соединен с первым входом четвертого операционного усилител  21, выход которого подключен к первой точке третьего резистора 27, выход п того операционного усилител  22 подключен к первой точке п того резистора 28, выход третьего операционного усилител  20 соединен с входом второго электронного ключа 12, Устройство работает следуюи(им. образом С подачей питани  на устройство осуществл етс  автоматический пуск микропроцессора 1, который переходит к выполнению специальной программы Начальный пуск блока 3 посто нной пам тио По этой программе вначале происходит проверка работоспособности микропроцессора 1, блока 3 посто нной пам ти, регистров 5 и 6, После выполнени  программы начального пуска микропроцессором 1 определ етс  режим измерени . При считывании микропроцессором 1 первого режима измерени  о.существл етс  проверка схемы сравнени  напр жени  и jfi , эталонным напр жением Uj. Схема сравнени  напр жени  включает в себ  источник 8 опорного напр жени , источник 9 опорного напр  жени , цифроаналоговый преобразователь 7, компаратор напр жений 10, электронный ключ 11

Источник опорного напр жени  8 предназначен дл  питани  генератора тока, построенного на операционном усилителе 18, резисторах 23-1 - 23-4, обеспечивающих требуемый ток обтекани  измер емого сопротивлеш1  резистора 15 и определ ющих количество

Claims (2)

1. Проверка схемы сравнени  осуществл етс  путем измерени  напр жени  источника опорного напр жени  8, по55 ступающего на первый вход компаратора 10 через включенный электронный ключ 11 После контрол  функционального состо ни  и точностных характе- : диапазонов измерени  устройства, электронных ключах 16-1 - 16-4, обеспечивающих выбор заданного диапазона измерени , эталонных резисторах 24-1 - 24-4 и электронных ключах 17-1 - 17-4, обеспечивающих достоверность функционировани  устройства в каждом из диапазонов, электронном ключе , предназначенном дл  подключени  к генератору тока измер емого сопротивлени  15 Источник 9 опорного напр жени  предназначен дл  питани  цифроаналогового преобразовател  7 эталонным напр жением Цифроаналоговый преобразователь 7 предназначен дл  формировани  различных по величине эталонных напр жений на втором входе компаратора 10. Величина эталонного напр жени  определ етс  кодом, поступающим на цифроаналоговый преобразователь 7 с регистра 6 о Компаратор 10 обеспечивает сравнение величины напр жени  источника 8 опорного напр жени , либо U с эталонным напр жением, формируемым циф-роаналоговым преобразователем 7, и выдачу сигнала о результате сравнени  в блок 13 считывани  информации, Электронный ключ 11 обеспечивает подключение источника опорного напр жени  8 к входу компаратора 10 дл  контрол  его величины Это осуществл етс  в каждом цикле измерени  сопротивлени  Оперативнь:й контроль источника 8 обеспечивает подтверждение правильности функциотШровани  схемы сравнени  и его точностных характеристик Дл  измерени  U используетс  метод поразр дного кодировани  Реализаци  этого метода осуществл етс  микропроцессором 1 по специальной программе, блока 3 посто нной пам ти путем задани  в цифроана- логовый преобразователь 7 соответствующего кода и анализа результата сравнени , поступающего с компаратора 10 на каждом шаге кодировани  микропроцессором 1 о ристик схемы сравнени  электронный ключ 11 отключаетс  и выдаетс  команда на включение электронного ключа 12, одного из ключей 16-1 - 16-4 и подключение эталонных резисторов с помощью соответствую1чих ключей 17-1 17-А , Формирование команды на включение ключа 12 осуществл ет схема управлени , состо ща  из генератора 4 импуль сов, микропроцессора 1, блока 3 посто нной пам ти, блока 2 оперативной пам ти, регистра 5 управлени  клю чами 16 и 17, регистра 6 управлени  цифроаналоговым преобразователем, бло ка 13 считывани  информации, блока 14 индикации. Генератор 4 импульсов предназначен дл  формировани  импульсов тактовой частоты, поступающих в микропроцессор 1, который обеспечивает управление работой всего устройства и выполн ет различные вычислительные операции в соответствии с программой измерени  сопротивлени  резистора 15 Блок 3 посто нной пам ти обеспечивает хранение программы измерени  сопротивлени  резистора 15, а в блоке 2 оперативной пам ти хран тс  про межуточные результаты арифметических вычислений и результатов измерений Регистры5 и 6 предназначены дп  хранени  программно заносимой управл ющей информации (кода ) и формировани  сигналов на переключение соответствую1пцх электронных ключей и требуемых разр дов цифроаналогового преобразовател  7„ Блок 13 считывани  информации пре назначен дп  приема сигналов от схемы управлени  и с компаратора 10 по двум разр дамс Блок 14 индикации запоминает и вы дает на-индикацию результаты измерени  и функционального состо ни  узлов устройства Интерфейс, включающий шины данных 33, шины адреса 34, шины управлени  35, служит дп  передачи требуемой ин формации в требуемом направлении. Кроме того, схема управлени  осуществл ет контроль величины эталонного напр жени , формируемого на вых де преобразовател  сопротивлени  в напр жение Uj,, , Этот преобразова тель обеспечивает преобразование величины измер емого сопротивлени  R в соответствующую ему величину посто нного напр жени  U.. Напр жение псн св зано с измер емым сопротивлением R , зависимостью . где сопротивление резистора 23-1 или 23-2, или 23-3, или 23-4 в зависимости от выбранного диапазона измерени  о- Подключение +и к компаратору 10 с целью его измерени  осуществл етс  электронным ключом 12 о После контрол  правильности функционировани  преобразовател  сопротивлени  в напр жение на заданном диапа ,зоне микропроцессор 1 записывает в регистр 5 код, который обеспечивает отключение соответствующего эталонного резисторас Затем микропроцессор 1 записывает код в регистр 5, обеспечивающий включение ключа 16-5, т.ео происходит подключею1е резистора 15 (R) и ключа 17-5 к входам преобразовател  сопротивлени  в напр жение, выход которого подключаетс  ключом 12 к входу компаратора 10 (, на вход компаратора поступает U U После этого схема сравнени  напр жени  (состав которой бьш рассмотрен Бьше) по программе, записанной в блоке 3 посто нной пам ти и при помощи микропроцессора 1, осуществл ет преобразование двоичный код Процесс контрол  сопротивлени  R осуществл етс  в N раз„ Результаты преобразований размещаютс  в блоке 2 оперативной пам ти и обрабатываютс  в микропроцессоре 1 с целью исключени  вли ни  случайных факторов на результат измерени  и грубых промахов измерений о Результат измерени  определ етс  микропроцессором 1 как сумма наиболее близко сто щих результатов измерений , деленных на количество проведенных измерений (происходит усреднение результата)о Усредненныйрезультат записываетс  микропроцессором 1 в блок 2 оперативной пам ти. Полученный результат соответствует усредненному значению контролируемого сопротивлени  RX, значение которого микропроцессор 1 выдает на блок 14 индикации . Далее микропроцессор 1 по программе блока 3 посто нной пам ти выдает команды на приведение блоков устройства в исходное состо ние и вновь пе реходит к считыванию с блока 13 считывани  информации кода режима работы и к выполнению программы в соотве ствии с кодом этого режима Если величина RX заранее не извес на и заранее не может быть отнесена к какому-либо диапазону измерени , то контроль осуществл етс  во втором режиме, Работа устройства в этом режиме осуществл етс  следующим образом. После проведени  проверки устройс ва по программе начального пуска и опроса режима измерени  в блоке 13 в случае считывани  второго режима работы осуществл етс  подключение контролируемого резистора 15 к п зеобразователю сопротивлени  напр жени  Это осуществл етс  путем включени  электронных ключей 16-5, 12, 16-4 и 17-5 и измерени  RX -с целью определени  принадлежности к данному ди пазону измерени , Тое, вначале выбира етс  диапазон дл  измерени  максималь ных сопротивлений. Если измеренное сопротивление лежит в пределах включенного диапазона, то после этого осу ществл етс  подтверждение правильности функционировани  устройства в найденном диапазоне Дн  этого микропроцессор 1 записывает в регистр 5 код, обеспечивающий отключение сопротивлени  R . дутем размыкани  ключа 16-5. После этого осуществл етс  проверка правильности функционировани  преобразовател  сопротивлени  напр жени . Провер ка осуществл етс  аналогично тому, как было описано в первом режиме. Дальнейша  обработка результата измерени , выдача результата измерени  на индикацию и переход на начало программы измерений осуществл етс аналогично описанному в первом режиме Если измеренное сопротивление не лежит в пределах включенного диапазо на. Той ,„ то про исходит отключение включенного диапазона (отключение ключа 16-4) и включение следующего диапазона включением ключа 16-3 После анализа и подтверждени  выполнени  рассмотренного услови  в данном диапазоне прои ходит отключение включенного диапазона (отключение 16-3) и включе ше ключа 16-
2. 2. В случае выполнени  указанного ус-, лови  на всех диапазонах измерени  производитс  измерение R в диапазоне с наименьшей величиной измер емых сопротивлений (включение ключа 16-1). После измерени  R х- в диапазоне с наименьшими величинами измер емых сопротивлений в устройстве осуществл етс  проверка функционировани  преобразовател  сопротивлени  напр жени  в данном диапазонеа Проверка осуществл етс  аналогично тому, что было описано в первом режиме Преимущество устройства заключаетс  в повышении достоверности функционировани  преобразовател  сопротивлени  в напр жемте на величину, пропорциональную веро тности выхода из стро  элементов за счет введени  эталонных резисторов 24-1 - 24-4 и электронных ключей 17-1 - 17-4, повышении достоверности функциоьщровани  цифроаналогового преобразовател  на величину, пропорциональную веро тности выхода из стро  элементов, вход 1днх в состав цифроаналогового преобразовател , за счет введени  источника 8 опорного напр жени  и электронного ключа 11, Формула изобретени  Устройство дп  контрол  сопротивлени , содержащее ш- кропроцессор, блок посто нной пам ти, генератор импульсов, цифроаналоговый преобразователь , первый и второй блоки электронных ключей, первый регистр, первый и второй блоки резисторов, три операционных усилител , блок инд1-{кации, семь резисторов, компаратор, стабилитрон , причем входы и выходы блоков оперативной и посто нной пам ти соединены с соответствующими информационными входами aiкpoпpoцeccopa, синхронизирующий вход которого соединен с генератором импульсов, выход цифроаналогового преобразовател  соединен с вторым входом компаратора , первые выходы первого регистра соединены с соответствуюудами управл ю11дами входами первого и второго блоков электронных ключей, первый выход первого блока электронных ключей соединен с первым входом первого операционного усилител , первый выход второго блока электронных ключей

   соединен с первым входом второго операционного усилител , второй выход первого блока электронных ключей соединен с первым выводом контролируемого резистора, второй вывод которого соединен с первым входом второго операционного усилител , выход которого соединен со своим вторым входом- и через первый резистор - с первым входом третьего операционного усилител , выход которого через второй резистор соединен с его первым входом,к которому подключен п тый резистор, третий и четвертый резисторы соединены последовательно, шестой и седьмой резисторы соединены последовательно, параллельно седьмому резистору включен стабилитрон, отличающеес   тем, что, с целью повьшени  достоверности функционировани , в него введены второй регистр, первый и второй источники опорного напр жени , четвертый и п тый операционные усилители , блок считывани  информации, причем выходы микропроцессора через шины адреса, управлени  и данных соединены с соответствующими входами первого и второго регистров, блоком считывани  информации и блоком индикации , выходы второго,регистра соединены с управл ющими входами цифроаналогового преобразовател , информационный вход которого соединен с выходом второго источника опорного напр жени  второй выход первого регистра соединен с управл ющим входом первого электронного ключа, а третий выход с управл ющим входом второго электронного ключа, выходы первого и второго, электронных ключей соединены с первым входом компаратора, выход которого соединен с первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с информационным входом блока считывани  информации, выход первого источника опорного напр жени  соединен с входом первого электронного ключа и с первым   жимом первого блока резисторов, вторые выводы которых второго блока резисторов соединены с соответствующими входами второго блока электронных ключей, второй выхо которых соединен с первым входом четвертого операционного усилител , выход которого соединен с первым выводом третьего резистора, выход п того операционного усилител  соединен с первым выводом п того резистора, выход третьего операционного усилител  соединен с входом второго электронного ключа.