SU439916A1 - Преобразователь емкости,индуктивности, сопротивлени в интервал времени - Google Patents

Description

1

Изобретение отиоситс  к области измерительной техники и может быть исиользовано в цифровых радио- и электроизмерительных ириборах.

Известен иреобразователь емкости, индуктивности , соиротивлени  в интервал времени, соде ржа иди и измерительную цеиь из образцового и измер емого элементов, устройство сравнени  наир жеиий, одни вход которого подключеи к выходу делител  напр жени , вход которого соединен с источником нанр жеии  иосто ииого тока, формирователь временного интервала, состо щий из нуль-органа , соединенного с уиравл ющим входом вентил , через который генератор тактовых имиульсов подключен к одиому входу формирующего триггера, иричем вход иуль-органа соедииеи с выходом устройства сравнени , и устройство уиравлени , выход которого подключен к управл ющему входу формировател  временного интервала. Иедостаток такого преобразовател  заключаетс  в низкой помехозащищенностн , обусловленной тем, что временной 1И1тервал, пропорциональный посто нной времен) измерительной цепи,  вл етс  информационной переменной и в течение этого интервала не может быть выполнено качественное интегрнрование (сгла/кивание) аддитивного сигнала помехи иа выходе измерительной цени.

Дл  иовыщени  помехозащпщенностп в предлагаемый иреобразователь введен коррел тор , содержащий управл емое звено задержкп и последовательио соединенные умножнтель и интегратор. Один вход умножител  подключеи к выходу измерительной цепи, соединенной с выходом генератора белого щума, другой через звено задержки соединен с ее входом, а выход интегратора подключен к другому входу устройства сравнени . В формирователь временного интервала дополнительно введены уиравл емое звеио задержки и запоминающий элемент, вход которого подключен к выходу устройства сравнени , а В151ход - к управл ющему входу управл емого звепа, задерл ки формировател  временного интервала , включенного между выходом генератора тактовых импульсов и другпм входом формирующего триггера.

На чертеже дана схема описываемого нреобразовател .

Преобразователь содержит генератор / белого щума, издгернтельиую цеиь 2 из образцового 3 и измер емого 4 элементов, коррел тор 5, cocTOHHj,ini из управл емого звена 6 задержки , умножител  7 и иитегратора 8, устройство 9 сравиени  напр жений (диффереициальиый усилитель), делитель W напр жени  иа активных сопротивлени х // и 12, переключатель 13, источиик 14 напр жени  посто нного тока, формирователь 15 временных интервалов, включающий в себ  запоминающий элемент 16, нуль-орган 17, генератор 18 тактовых импульсов, управл емый вентиль 19, формирующий триггер 20 и управл емое звено 21 задержки, и устройство 22 управлени .

Преобразователь работает следующим образом .

Напр жение L(/) некоррелированного белого щума с выхода генератора / постуиает на вход днфференцирующей измерительной цепи 2. С выхода этой цепи (точки соединени  элементов 3 и 4) частично коррелированный сигнал U(t), преобразованный измерительной цепью, подаетс  на один из входов коррел тора 5,  вл ющийс  входом умножител  7. На другой вход коррел тора,  вл ющийс  входом звена 6 задержки, поступает напр жение t/(/) с выхода генератора /. На выходе звена 6 образуетс  напр жение U(t-7), задержанное на врем  Т (врем  задерл-скн). Входные сигналы и(t) и и(t-Г) перемножаютс  умножителем 7 и затем интегрируютс  ннтегратором 8, в результате чего на выходе коррел тора (в точке Q) вырабатываетс  напр жение

L/. / U(t-T) .U{t)dt /.-l 4, (1)

где т - посто нна  временн измернтельиой цепи, v - коэффициент пронорцнональпости. Это напр жение сравниваетс  в устройстве 9 с напр жением на выходе делител  10, т. е. в точке соединени  резнсторов 11 н 12 (в точке б), равным

U UO-K,(2)

где (Jo - опорное напр л ение, /Сд - коэффициент делени . В замкнутом положении переключател  13, когда ко входу б прикладываетс  полное напр жение источника 14, равное UQ, осуществл етс  калибровка. При этом в звене 6 устанавливаетс  задержка Т, равна  нулю, и выполн етс  условие О  макс. /о, т. е,

Uo 7.. Величину К  выбирают равной-, где

се - основание натуральных логарифмов. Условие баланса напр жений U и Ue с учетом соотношений (1) и (2) приобретает вид f Oi

./U (3)

с -, Т. е, т У.

Яе

Таким образом, условию баланса отвечает врем  Т задержки, равное искомой посто нной времени т цепи, поэтому необходимо осуществить след щее регулирование задержки в звене 6 с выхода устройства 9 сравнени . Это достигаетс  путем введени  в формирователь 15 временного интервала запоминающего элемента 16, который поддерживает определенный уровень управл ющего напр жени , поступающего на управл ющий вход звена в задержки , в установившемс  режиме (при отсутствии сигнала на выходе устройства 9}. Нульорган 17 формировател  фиксирует момент баланса Ua. и Us и разрещает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 18 через управл емый вентиль 19 (путем воздействи  на его управл емый вход), на пусковой вход формирующего триггера 20. На тормозной вход этого триггера через звено 21 задержки поступает задержанный тактовый импульс . Поскольку звено 21 идентично звену 6 и на его уиравл ющий вход с выхода запоминающего элемента 16 поступает то же напр жение , задержка равна Т. Следовательно, временной интервал, сформированный триггером 20, равен Т п в силу соотнощени  (3) посто нной времени т измерительной цени.

С приходом импульса сброса с устройства 22 управлени  измерительный цикл повтор етс . Импульс сброса устанавливает триггер 20 в исходное состо ние и разр жает запоминающий элемент 1.6.

Поскольку иосто ина  времени т формируетс  в 1масштабе времени Т задержки, а интегрирование согласно выражению (1) вынолн етс  в реальном масщтабе времени, преобразователь обладает высокой помехозащищенностью , свойственной коррел ционным устройствам обработки сигналов. Конкретна  реалнg заци  устройств задержки (выбор элементов временной развертки н пространственного считыванн ) определ етс  требуемой величиной т.

Предмет и з о б р е т е п

и  

Преобразователь емкости, индуктивности, сопротивлени  в интервал времени, содержащнй измерительную цепь из образцового и измер емого элементов, устройство сравиеии  напр жений, один вход которого подключен к выходу делител  наир женн , вход которого соединен с источником наир жени  посто ниого тока, формирователь временного иитервала , состо щий из нуль-органа, соединенного с управл ющим входом вентил , через который генератор тактовых импульсов подключен к одному входу форм1 рующего трнггера, причем вход нуль-органа соединен с выходом устройства сравнени , и устройство управлени , выход которого подключен к управл ющему входу формировател  временного интервала, отличающийс  тем, что, с целью повышеин  помехозащищенности, в него введен коррел тор , содержащий управл емое звено задержки п последовательно соединенные умножнтель н интегратор, причем один вход умножител  подключен к выходу измерительной цепи, соединенной с выходом генератора белого шума, другой через звено задержки соединен с ее входом, а выход интегратора подключен к другому входу устройства сравнени ; в формирователь временного интервала дополнительно введены управл емое звено задержки и заиоминающнй элемент, вход которого подключен к выходу устройства сравнени , а выход - к управл ющему входу управл емого звена задержки формировател  временного интервала, включенного между выходом генератора тактовых импульсов и другим входом формирующего триггера.