SU665272A1 - Измеритель отношени двух напр жений - Google Patents

Description

но: данна  схема не может быть простыми средствами приспособлена дл  высокоточного делени  переменных напр жений при большом диапазоне входных отношений ввиду нелинейности функции преобразовани  суш,ествуюш,их выпр мителей.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигаетс  тем, что в измеритель отношени  двух напр жений, содержащий входные шины напр жени -делимого и напр жени -делител , подсоединенные к входному переключателю, регулируемый усилитель , подключенный через выходной переключатель к выходной шине напр жени частного , а также подсоединенную между выходным пЁреключателем и регулируемым усилителем цепь автоматической регулировки усилени , состо шую из последовательно соединенных элемента сравнени  усилител  некомпенсации и элемента пам ти , введены источник эталонного напр жени , выпр митель, включенный между входным переключателем и регулируемым усилителем, два масштабных преобразовател , первый из которых включен между входной шиной напр жени -делимого и входным переключателем, а второй - между источником эталонного напр жени  и одним из входов элемента сравнени , а также последовательно соединенные преобразователь напр жени  в частоту, счетчик импульсов и.блок управлени , причем вход преобразовател  наПр жени  в частоту подключен к выходной шине напр л еки -частного , а соответствующие выходы блока управлени  подсоединены к управл ющим входам масштабных преобразователей.

Ца чертеже представлена структурна  схема устройства.

Измеритель отношени  двух напр жений содержит входные шины 1 и 2 соответственно напр жени -делимого U и напр жени делител  Ub, масштабный преобразователь 3 в цепи напр жени -делимого, входной нереключатель 4, выпр митель 5, регулируемый усилитель 6, выходной переключатель 7, элемент 8 сравнени , источник 9 эталонного напр жени  (t/н), масштабный преобразователь 10 в цепи напр жени -меры, усилитель 11 некомпенсации, элемент 12 пам ти, шина 13 напр жени -частного (Ит, преобразователь 14 напр жени  в частоту , счетчик 15 импульсов, блок 16 управлени .

Процесс измерени  разбит на три временных интервала Л, S и С. Интервал А служит дл  предустановки коэффициентов передачи масштабных преобразователей 3 и 10, интервал В - дл  сравнени  напр жени -делител  с источником эталонного напр жени , интервал С - дл  формировани  напр жени -частного.

В интервал времени Л коэффициенты передачи масштабных преобразователей 3 и 10 устанавливаютс  равными «1.

В интервал времени В переключатели 4 и 7 наход тс  в положении, при котором напр жение-делитель через входную шину 2, переключатель 4, выпр митель 5, регулируемый усилитель 6, переключатель 7 поступает на вход элемента 8 сравнени , где сравниваетс  с эталонным напр жением, сформированным источником 9 эталонного напр жени , которое поступает на Другой вход элемента 8 сравнени  через масштабный преобразователь 10. При этом разностное напр жение через усилитель 11 и элемент 12 пам ти управл ет коэффициентом усилени  регулируемого усилител  6 до установлени  равенства напр жений на входах сравнени  8 элемента.

В интервал времени С переключатели 4 и 7 наход тс  в положении, при котором напр жение-делимое через входную шину 1, переключатель 4, выпр митель 5, регулируемый усилитель 6 (коэффициент усилени  которого, сформированный по напр жению-делителю , сохран етс  с помощью элемента 12 пам ти), переключатель 7 поступает на шину 13 напр жени -частного, после чего преобразуетс  в частоту преобразователем 14, и результат записываетс  в счетчик 15 импульсов. После этого цикл измерени  повтор етс , причем в интервал времени А производитс  предустановка значений коэффициентов передачи масштабных преобразователей 3 и 10, равных Иг и 1/6ч соответственно.

При условии, что петлевое усиление схемы ЛРУ достаточно велико, а кратковременна  нестабильность коэффициента передачи выпр мительно-усилительного тракта пренебрежимо мала, результат одного цикла измерени  описываетс  выражением:

...,(1)

V,.

гдеUM - напр жение - мера;

Yj - погрешность от нелинейности коэффициента преобразовани  выпр мител  по напр жению-делимому;

Y5 погрешность от нелинейности коэффициента преобразовани  выпр мител  по напр л ению-делителю; /Сз и /(ю - коэффициенты преобразователей 3 и 10.

В первом цикле измерени  значени  коэффициентов и /Сю устанавливаютс  равными 1.

Claims (2)

1. Во втором Hiriwie измерени  значени  коэффициентов Лз и /(ю устанавливаютс  равными и и 1//7 соответственно. Результат измерени  с учетом выражени  (1) описываетс  вырал ением: .i.f;., (2) и, i-(-,|/ где AYS - приращение погрешности вынр мител  по напр жению-делителю во втором цикле измерени  относительно первого. Если пренебречь погрешност ми второго пор дка малости, выражение (2) примет (Ь.+ АГ5). ь В третьем цикле измерени  значени  коэффициентов Кз и Кю устанавливаютс  равными и и 1/и соответственно. Результат измерени  с учетом выражени  (2) описываетс  выражением: 1 , л,1 ,- 3 ;. II 6 I-r-ifs-ds; Ii5 .д. ш„. ц М 1 - (Т5) где нрираш,ение погрешности выпр мител  по напр жению-делителю в третьем цикле измерени  относительно второго. Если пренебречь погрешност ми второго пор дка малости, выражение (4) примет -.Л1 + ). При условии сходимости данного процесса значени  каждого последующего приращени  погрещности будет меньше предыдущего и стремитс  к нулю. Таким образом, устройство позвол ет расширить функциональные возможности известной делительной схемы и получить высокую точность измерени  отношени  двух переменных напр жений в большом диапазоне измерений. Измеритель отношени  двух напр жений может найти применение в аппаратуре контрол  параметров линейных интегральных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 схем, таких как коэффициент усилени , входное и выходное сопротивление, а также при сн тии амплитудных и амплитудночастотных характеристик четырехполюсников . Формула изобретени  Измеритель отношени  двух напр жений, содержащий входные шины напр жени -делимого и напр жени -делител , подсоединенные к входному переключателю, регулируемый усилитель, подключенный через выходной переключатель к выходной щине напр жени -частного , а также подсоединенную между выходным переключателем и регулируемым усилителем цепь автоматической регулировки усилени , состо щую из последовательно соединенных элемента сравнени , усилител  некомпенсации и элемепта пам ти, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей , в него введены источник эталонного напр жени , выпр митель, включенный входным переключателем и регулируемым усилителем, два масштабных преобразовател , первый из которых включен между входной щиной напр жени делимого и входным переключателем, а второй - между источником эталонного напр жени  и одним из входов элемента сравнени , а также последовательно соединенные преобразователь напр жени  в частоту, счетчик импульсов и блок управлени ,причем вход преобразовател  напр жени  вчастоту подключен к выходной шине напр жени -частного , а соответствующие выходы блока управлени  подсоединены к управл ющи .м входам масштабных преобразователей . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Л 389469, кл. G 01 R 19/10, 1973.
2. 2. Жилинска  Р.-П. П. Измерители отношени . М., Сов. радио, 1975, с. 113.

   ,. / .;;:./:

   k.., ,

   665272