SU1718138A1 - Комбинированный прибор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  напр жени , частоты /повторени  и периода переменных сигналов . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  частоты и периода сигналов, котора  достигаетс  за счет введени  в комбинированный прибор шины 6 управлени . первого 7 и второго 8 ключей и генератора 9 тактовых импульсов, которые позвол ют .формировать на выходе АЦП 4 двойного интегрирований последовательности импульсов, соответствующие частоте повторени  либо периоду входного измер емого сигнала. При измерении частоты повторени  входной сигнал во врем  второго такта интегрировани  через второй ключ 8 в виде последовательности импульсов поступает на тактовый вход АЦП 4 двойного интегрировани , при измерении периода входной сигнал подаетс  через второй ключ 8 на тактовый вход АЦП 4 двойного интегрировани  во врем  первого такта интегрировани , в остальное врем  подаютс  импульсы с генератора 9 тактовых импульсов, при этом в обоих тактах интегрируетс  напр жение с источника 3 опорного напр жени . Кроме того, прибор содержит входную шину 1. выпр митель 2 и блок 5 индикации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Т

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  напр жени , частоты и периода сигналов.

На фиг. 1 представлена структурна  схема комбинированного прибора; на фиг. 2 - временные диаграммы работы прибора; на фиг. 3 - пример конкретной реализации второго ключа.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет измерени  частоты и периода сигналов.

Комбинированный прибор содержит входную шину 1, выпр митель 2, источник 3 опорного напр жени , АЦП 4 двойного интегрировани , блок 5 индикации, шину 6 управлени , первый 7 и второй 8 ключи, генератор 9 тактовых импульсов, выход выпр мител  2 соединен с первым входом первого кюча 7, второй вход которого соединен с выходом источника 3 опорного напр жени  и входом опорного напр жени  АЦП 4 двойного интегрировани , выход первого ключа 7 соединен с аналоговым входом АЦП 4 двойного интегрировани , шина 6 управлени  соединена с входом управлени  первого ключа 7 и с первым входом управлени  второго ключа 8, второй вход управлени  которого соединен с входом интегратора АЦП 4 двойного интегрировани , входна  шина 1 соединена с первым входом второго ключа 8 и входом выпр мител  2, второй вход которого соединен с выходом генератора 9 тактовых импульсов, выход второго ключа 8 соединен с тактовым входом АЦП 4 двойного интегрировани , выходы которого соединены с входами блока 5 индикации.

Второй ключ 8 выполнен в виде компаратора 10, схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, схемы И 12, формировател  13, ключевого элемента 14, переключател  15, причем неинвертирующий вход компаратора 10 соединен с первым подвижным контактом переключател  15, выход компаратора 10 - с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, второй вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 -с вторым подвижным контактом переключател  15, выход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 - с первым входом схемы И 12. второй вход схемы И 12 - с первым входом управлени  второго ключа 8, выход схемы И 12 - с входом управлени  ключевого элемента 14, первый вход ключевого элемента 14 соединен с выходом формировател  13, вход формировател  13 - с первым входом второго ключа 8, второй вход ключевого элемента 14 - с вторым входом второго ключа 8, выход ключевого элемента 14 - с входом Т АЦП 4 двойного интегрировани , первый контакт переключател  15 - с шиной первого, порогового напр жени , второй контакт переключател  15 - с шиной второго порогового напр жени , третий контакт переключател  15-с

шиной логической единицы, четвертый контакт переключател  15 - с общей шиной устройства.

В качестве АЦП 4 двойного интегрировани  можно использовать, например, мик0 росхему 572ПВ2 с автоматической коррекцией нул , котора  в стандартном включении содержит интегрирующие резистор 16, конденсатор 17 и конденсатор 18 азтокомпенсации.

5 Комбинированный прибор работает следующим образом.

В режиме измерени  посто нного, переменного либо импульсного напр жени  на выходе выпр мител  2 присутствует по0 сто  иное напр жение, равное, соответственно , входному напр жению, его эффективному либо амплитудному значению . Логический сигнал на шине 6 управлени  переводит первый 7 и второй 8 ключи в

5 замкнутое состо ние вторых их входов с выходами . На аналоговый вход АЦП 4 с двойным интегрированием подаетс  выпр мленное напр жение, на тактовый вход - высокостабильный сигнал генерато0 ра9.

v АЦП 4 двойного интегрировани  циклически проходит фазу интегрировани  сигна- ла . (фиг/2.1 v п - t2), фазу разр да интегрирующего конденсатора 17 (t2 - 13),

5 фазу автоматической коррекции нул  (t2 - ts). Численное значение выпр мленного напр жени  индицируетс  в цифровом виде блоком 5 индикации.

При измерении временных характери0 стик сигнала на шину 6 управлени  подаетс  логический сигнал противоположного уровн , например 1, при этом замыкаетс  первый вход и выход первого ключа 7, Состо ние второго ключа 8 зависит от измери5 тельного режима и определено напр жением на входе интегратора АЦП 4 двойного интегрировани  (фиг. 2.2). При измерении частоты на тактовый вход АЦП 4 двойного интегрировани  подаетс  сигнал

0 генератора 9 (интервалы ti - ta, ta -14), либо входной сигнал (интервал t2 - ts), что обеспечиваетс  выбором порогового напр жени  срабатывани  второго ключа 8 по второму входу управлени , равным небольшому от5 рицательному потенциалу U2 (фиг. 2.2). В этом случае длительность фазы интегрировани  ti -12 равна длительности фазы разр да интегратора 12 - ts, так как напр жени  на - аналоговом входе и входе опорного напр жени  равны.

Необходима  инверси  одного из напр жений осуществл етс  внутри АЦП 4 двойного интегрировани .

Количество импульсов входного сигнала, поступивших на тактовый вход АЦП 4 двойного интегрировани  за период 2 - тз, численно равно частоте входного сигнала и индицируетс  блоком 5.

При измерении периода входного сигнала на тактовый вход АЦП 4 двойного интегрировани  подаетс  сигнал генератора 9 (интервал iz - Ъ, либо входной сигнал (интервал tr -12), что обеспечиваетс  выбором порогового напр жени  срабатывани  второго ключа по второму входу управлени , равного небольшому положительному потенциалу Ui (фиг. 2.2). и инверсией коммутации (элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 в этом случае работает как инвертор). Таким образом, в блоке 5 индицируетс  величина, обратна  частоте входного сигнала, т.е. его период.

Расширение пределов измерени  за вленного комбинированного прибора достигаетс  введением программируемого делител  напр жени  на входе (в сторону больших напр жений) и/или с помощью программируемого усилител  на входе (в сторону малых напр жений).

Расширение измерени  временных параметров может быть достигнуто введением программируемого делител  частоты после формировател  13 (в сторону высоких частот ) и/или изменением параметров интегрирующей RG-цепи 16,17, либо изменением величины опорного напр жени  на выходе элемента 3 синхронно с сигналом на входе интегратора АЦП 4 двойного интегрировани  (в сторону низких частот). Например, при измерении частоты на интервалах ti -12 и ts - т.4 напр жение элемента 3 равно 1,000 В, а на интервале t2 -13- 0,100 В, что приводит к декадному расширению диапазона из- мербний в сторону низких частот.

Claims (2)

1. Комбинированный прибор, содержащий последовательно включенную входную шину и выпр митель, последовательно включенные источник опорного напр жени , АЦП двойного интегрировани , блок индикации, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем измерени  частоты и периода сигналов, он снабжен шиной управле- ни , первым и вторым ключами, генератором тактовых импульсов, причем 5 выход выпр мител  соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , выход первого ключа соединен с аналоговым входом АЦП двойного интегри0 ровани , шина управлени  соединена с входом управлени  первого ключа и первым входом управлени  второго ключа, второй вход управлени  которого соединен с входом интегратора АЦП двойного интегриро5 вани , входна  шина соединена с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход второго ключа соединен с тактовым входом АЦП двойного интегриро0 вани .

2. Прибор по п. 1, от л и ч а ю«цги и с   тем, что второй ключ выполнен в виде компаратора , схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. схемы И, формировател  , ключевого эле5 мента, переключател , причем неинвертируемый вход компаратора соединен с вторым входом управлени  второго ключа, инвертирующий вход компаратора соединен с первым подвижным контактом пере0 ключател , выход компаратора соединен с первым входом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым подвижным контактом переключател , выход схемы ИСКЛЮ5 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом схемы И, второй вход схемы И соединен с первым входом управлени  второго ключа, выход схемы И соединен с входом управлени  ключевого элемента, первый вход клю0 чевого элемента соединен с выходом формировател , вход формировател  соединен с первым входом второго ключа, второй вход ключевого элемента соединен с вторым входом второго ключа, выход ключе5 вого элемента соединен с входом Т АЦП двойного интегрировани , первый контакт переключател  соединен с шиной первого порогового напр жени , второй контакт переключател  соединен с шиной второго по0 рогового напр жени , третий контакт переключател  соединен с шиной логической единицы, четвертый контакт переключател  соединен с общей шиной устройства.

ИНТ

I

РН АК tt

2.2 VI

V2

Фиг.2

V/ U2 „Г

A1 A2

A2 At

V

w

Вы

PtfZ.J