SU676933A1

SU676933A1 - Цифровое устройство дл измерени импульсных напр жений

Info

Publication number: SU676933A1
Application number: SU752109015A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Якшин; Олег Николаевич Новиков; Дмитрий Алексеевич Гречинский; Виктор Александрович Клочко; Виктор Георгиевич Рыгалин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6303
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1975-02-28
Publication date: 1979-07-30
Also published as: DD123127A1; DE2608185C3; DK84876A; FR2302529B1; GB1495133A; FR2302529A1; US4030339A; DE2608185B2; DE2608185A1

Description

подключен генератор опорных импульсов, к выходам блока логических элементов подключены счетные декады младшего и старшего разр дов, выходы которых соединены с входами цифро-аналогового преобразовател , введены три усилител с различными коэффициентами усилени , три ключа, операционный усилитель, дополнительный нульорган , формирователь импульса, двоичный счетчик, четыре элемента И, ждущий мультивибратор и источник опорного напр жени , входы трех усилителей ic различными коэффициентами усилени соединены между собой и подключены к входной шине устройства , выход каждого из усилителей соединен с первым входом соответствующего ключа, выходы трех ключей соединены между собой и подключены ж входу операционного усилител , выход которого подключен к одному входу первого нуль-органа, соединенного с делителем напр жени , и к первому входу дополнительного нуль-органа, второй вход которого подклЕОчен к источнику опорного напр жени , выход дополнительного нуль-органа через формирователь импульса подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором опорных импульсов, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И и к ждущему мультивибратору, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и по шине сброса со счетной декадой старшего разр да, выход второго элемента И соединен с входом двоичного счетчика, один выход которого соединен с вторым входом первого ключа, а другие выходы двоичного счетчкка - с входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к вторым входам соответственно второго и третьего ключей.

На фиг. 1 приведена структурна схема устройства дл измерени импульсных напр жений; на фиг. 2 - эпюры, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл измерени импульсных напр жений содержит нуль-органы / и 2 с делителем 3 напр жени , блок 4 логических элементов, счетные декады 5 и 6 младшего и старшего разр дов, цифро-аналоговый преобразователь 7, генератор 8 опорных импульсов , усилители 9-11 с различными коэффицентами усилени , ключи il2-14, операционный усилитель 15, дополнительный нуль-орган 16, формирователь 17 импульса, двоичный счетчик 18 на триггерах 19 и 20, элементы И 21, 22, 23 и 24, ждущий мультивибратор 25, источник 26 опорного напр жени , шины 27 и 28 сброса.

Устройство работает следующим образом .

Импулысом сброса (фиг. 2«:), поступающим на шину 28 сброса, двоичный счетчик 18 на триггерах 19 и 20 устанавливаетс в нулевое положение. Входной измер емый

импульс напр жени подаетс одновременно на три усилител 9-11 с различными коэффициентами усилени . При этом сигнал с выхода элемента И 24 открывает ключ 14 и входной измер емый импульс напр жени с выхода усилител /;/, имеющего наибольший коэффициент усилени , поступает на вход операционного усилител 15. Если амплитуда импульса напр жени имеет большую величину, усилитель .11 и операционный усилитель ,/5 вход т в насыще«ие . На входы нуль-органа 16 подаютс сигналы с выхода операцион-ного усилител 15 и с источника 26 опорного напр жени . Величина опорного напр жени выбираетс равной максимальному значению напр жени на выходе цифро-аналогового преобразовател 7. Если напр жение на выходе операционного усилител 15 превышает величину опорного напр жени , н ль-орган 16 срабатывает (фиг. йб и положительный потенциал с выхода формировател 17 импульса поступает на вход элемента И 21. Одновременно на другой вход элемента И

2.1 подаютс импульсы опорной частоты с генератора 8 опорных импульсов (фиг. 2в). На выходе элемента И 2,1 по вл ютс импульсы (фиг. 2г), которые проход т через элемент И 22 и поступают на вход двоичного счетчика 18 (фиг. 2е). По заднему фронту импульса с выхода элемента И 21 срабатывает ждущий мультивибратор 25 (фиг. 2д). Нулевой перепад с выхода ждущего мультивибратора 25 поступает на

вход элемента И 23 и запрещает прохождение импульса с выхода элемента И 2J на вход двоичного счетчика IS до окончани переходных процессов операционного усилител 15.

После прохождени первого импульса с выхода элемента И 21 триггер ,19 двоичного счетчика .1.8 опрокидываетс и сигнал с выхода элемента И 24 (фиг. 2ж) закрывает ключ 14 и открывает ключ 13, который подключает выход усилител У/.

Если напр жение на выходе операционного усилител 15 продолжает превышать опорное, то после прохождени импульса с выхода ждущего мультивибратора 25 описанный процесс повтор етс . При этом ключ 13 закрываетс (фиг. 2з), а ключ 12 открываетс и к входу операционного усилител

15подключаетс усилитель 9 с наименьшим коэффициентом усилени .

Ха,к только напр жение на выходе операционного усилител 15 (фиг. 2а) станет меньше опорного,- срабатывает нуль-орган

16и па выходе элемента И 21 по вл етс нулевой потенциал (фиг. 2и).

Напр жение с выхода операционного усилител .15 поступает на входы нуль-органов / и 2 и начипаетс измерение амплитуды импульса. Одновременно по шине 27 сброса с выхода ждущего мультивибратора

35 подаютс импульсы сброса так, что измерение амплитуды импульса начинаетс по окончании процесса выбора соответствующего диапазона измерени .

Измер емый входной сигнал поступает непосредствеино на вход нуль-органа /, выходное напр жение которого управл ет поступлением счетных импульсов на ючетпую декаду 5 младшего разр да. На вход нульоргана 2, управл ющего счетной декадой 6 старшего разр да, измер емое -напр жение поступает через делитель напр жени с коэффициентом передачи 0,85-0,9. Значени резисторов делител 3 напр жени подобраны образом, что по окончании поступлени счетных импульсов в счетную декаду б старшего разр да на вход счетной декады 5 младшего разр да до момента сравнени напр жений поступит еще дес ть-п тнадцать Импульсов.

Таким образом, нуль-орган 2 сработает раньше, чем нуль-орган I, и на вход счетной декады 6 старшего разр да импульсы могут поступать только с выхода счетной декады младшего разр да через блок 4 логических элементов.

В процессе измерени пикового значени ударного импульса напр жение а выходе цифро-аналогового преобразовател 7, подключенного к вторым входам нуль-органов 1 и 2, будет повышатьс до тех пор, по,ка не сравн етс с измер емым входным напр жением . В этом случае блок 4 логических элементов перестает управл ть работой счетных декад 5 и 6 младшего и старшего разр дов и процесс измерени заканчиваетс .

Цифровое устройство дл измерени импульсных напр жений с автоматическим выбором диапазона измерени обладает высоким быстродействием, поэтому может быть использовано не только при измерении ударных импульсов, но и в пиковых цифровых вольтметрах, что значительно повышает эффективность использовани предложенного устройства в народном хоз йстве.

Claims

Ожидаемый экономический эффект от внедрени изобретени составит ориентировочно 55 тыс. руб. Формула изобретени Цифровое устройство дл измерени импульсных напр жений, содержащее нульорганы , одни входы которых соединены с выходом цифро-аналогового преобразовате- 55

л , а другой вход первого нуль-органа соединен с другим входом второго нуль-органа через делитель напр жени , выходы нуль-органов соединены с блоком логических элементов, к счетному входу которого подключен генератор опорных импульсов, к выходам блока логических элементов подключены счетные декады младшего и старшего разр дов, выходы которых соединены, с входами цифро-аналогового преобразовател , отличающеес тем, что, с целью повыщени быстродействи измерени , в него введены три усилител с различными коэффициентами усилени , три ключа, операционный усилитель, дополнительный нульорган , формирователь импульса, двоичный счетчик, четыре элемента И, ждущий мультивибратор и источник опорного напр жени , входы трех усилителей с различными коэффициеитам1И усилени соединены между собой и подключены к входной шине устройства , выход каждого усилител соединен с первым входом соответствующего ключа,, выходы трех ключей соединены между собой и подключены к входу операционного усилител , выход которого подключен к одному входу первого нуль-органа, соединенного с делителем напр жени , и к первому входу дополнительного нуль-органа, второй вход .которого подключен к источнику опорного напр жени , выход дополнительного нуль-органа через формирователь импульса подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с генератором опорных импульсов, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента Инк ждущему мультивибратору , выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и по шине сброса со счетной декадой старшего разр да, выход второго элемента И соединен с входом двоичного О1 етчика, один выход которого соединен с вторым входом первого ключа, а другие вьисоды двоичного счетчика - с входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к вторым входам соответственно второго и третьего ключей. 50 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 241539, кл. G О R 15/08, 1969.
2.Патент США JXg 3286253, ,кл. 340-347, 1966.

и

.HJL