SU714298A1 - Цифровой измеритель приращений напр жени - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПРИРАЩЕНИЙ

нлпр жЪни 

Изобретение касаетс  техники электроизмерений и может быть использовано дл  измерени  отклонений напр жени  посто нного тока от начального значени .

Известны цифровые измерители приращений напр жени , которые осуществл ют измерение напр жени  Ux в моменты времени t.f и tj и последующее вычисление их разности лUu Ux(tj) - Ux(t) 1. однако измерители такого типа обладают низкой точностью и разрешающей способностью

.наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству  вл етс  цифровой измеритель приращений напр жени , содержащий инвертор входного сигнала, входной делитель , нуль-орган, инвертор входных сигналов нуль-органа, два компенсатора ,, инвертор компенсирующего сигнала , блок перезаписи результатов измерений , логический блок управлени , логический узел соответстви , цифровой индикатор, нормализующий делитель и логическую схему нормализации диапазонов 2. В этом устройстве дл  увеличени  точности измерени  приращений применены два автоматйческих компенсаторй, которые производ т полную компенсацию в аналоговом виде входиог о напр жени  Ux на первом этапе, измер емого приращени  дUx на втором этапе.

В известном устройстве нестабильность и погрешность обоих компенсаторов полностью.входит в погрешность измерени  приращени , что снижает

0 их точность. Кроме того, разрешающа  способность известного измерител  приращений ограничиваетс  остаточны-. ми параметрами и нестабильностью остаточных параметров коммутирующих

5 элементов автоматических компенсаторов .

Цель изобретени  - повышение точности и разрешающей способности измерител  приращений напр жени . Дл 

0 этого в устройство, содержащее компенсатор , логический блок управлени , цифрового индикатор и логический узел соответстви , выход знака приращени  которого соединен со входом управле5 ни  знаком приращени  цифрового индикатора , введены масштабирующий усилитель, преобразователь, ключ, блок апгебраического суммировани  и регистр, которые соединены между со0

714298 бой следующим образом. Вход компен :1цйи iMacuiTaeHpVioffleto усйлйтеАГ  с 6единен с выходом компенсатора, управ л юший вход масштабирующего усилител подключен к выходз управлени  уси;лёкиемлогического блока управлени , вход преобразовател  подключен к выходу масштабирующего усилител , а isro выход кода соединен в зависимос , /ти;;с т состо ни  ключа со входом ком weHicaTOpa или. со входом кода блока алгебраического суммировани . Выход с игнала пол рности преобразовател  подключен ко входу пол рности логического узла соответстви , а его выход пол рности соединен со входом управлени  пол рностью компенсатора Кроме toro, выход вида,операции ло тКчёс 6гЬ узла -сротватстви  подключен ко входу управлени  видом операции блока, .алгебраического суммировани , выход знака приращени  блока алгебраического суммировани  соединен со входом знака приращени  логич ского уз.ла сосэтветстви , выходы ко да приращени  блока Алгебраического суммировани  соединены со входами цифровогоиндикатора,выходы и входы числа блока алгебраического с у гл«1ировани  подключе.ны соответствен ffo ко йходам и выходам числа регист ра; а управл ющие входы блока алгеб |)аического суммировани , регистра и соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами - логического блока управлени . Ьлаго дар  указанн|лм отличи м вописывае мом устройстве производитс  комбинированное (аналого-цифровое) уравновешивание исследуемого напр жейи  .что oбJeJCпeчивaeт повыи ение точности й разреша ошёй способности по сравнению с устройством-прототипом (2. Повышение точности обеспечиваетс  ; гак2ке использованием в описываемом и: мерителё приращений напр жени  только одного компенсатора, вместо двух,имеющихс  в известном устройс . Точность описываемого измерител довы|уа;етс  также за счет т6го,чтр в ёго 11Огрешность не входит погреш- ЙЬстЁ установлени  выходного напр ж ии компенсатора, так как в процесс измерений прирашени  напр жени  ком пёнсатора и не йЗмён ётс .Кроме повышег и  точности и разрешающей сп собнрсти приведен ны е выше особеннос ти-, описываемого измерител  приращеНИИ обеспечивают возможность его уп . шенй При одновременном улучшении 1С етролс)Гитесгкиххарактеристик; На чертеже представлена функциональна  схема предложенногоцифрово го измерител  приращений напр жени  Цифровой измеритель приращений напр жени  содержит масштабирующий усилитель 1, преобразователь напр жени  в цифровой код 2, ключ 3, компенсатор 4, блок алгебраического суммировани  5, регистра 6, логи еский блок управлени  /, логический узел соответстви  8 и цифровой индикатор 9 . Устройство работает следующим образом , rta первом этапе в исходном состо нии ключ 3 замыкает цепь с выхода преобразовател  2 на вход компенсатора 4 коэффициент передачи масштабирующего усилител  1 равен единице , а компенсирующее напр жение на втором его входе равно нулю. Процесс измерени  начинаетс  при поступлении на логический блок управлени  7 в момент времени (to) команды Пуст. При этом измер емое напр жение, соот эетствующее моменту времени to и равное Ох(to), пройд  масштабирующий усилитель 1, поступает на вход преобразовател  2, который преобразует его в цифровой код. С выхода преобраз овател . 2 цифрЪвой код напр жени  U(to) через ключ 3 поступает на вход компенсатора 4. При этом с выхода компенсатора 4 на второй вход масштабирующего усилител  1 подаетс  напр жение U| , соответствующее по величине коду напр жени  U,t(to) и имеющее пол рность, противоположную пол рности Ux(to). Сигнал управлени  пол рностью напр жени  Чц вырабатываетс  логическим узлом соответстви  8 по сигналу пол рности, поступающему с преобразовател  2. .-la втором этапе работы в момент времени t по сигналу логического блока управлени  7 ключ 3 размыкает цепь между преобразователем 2 и компенсатором 4 и замыкает цепь с выхода преобразовател  2 на вход блока алгебраического суммировани  5. одновременно по сигналу с логического блока управлени  7 увеличиваетс  коэффициент передачи масштабирующего усилител  1. При этом начальна  разность напр жени  Л Ux(t) .Uj((t) - Uj, , равна  Н ескомпенсированной части начального напр жени  U; (t ),усиливаетс  и преобразователем 2 преобразуетс  в цифровой код, поступающий через ключ 3 в блок алгебраического суммировани  5. Далее, по сигналу логического блока управлени  7, этот код переписываетс  в регистр 6. С этого мо .мента времени начинаетс  измерение приращений напр жени , в процессе которого компенсирующее напр жение UK и цифровой код регистра 6, соответствующий начальной разности напр жений uUy,(t) , сохран ютс  неизменными. Измерение приращений напр жени  осуществл етс  следующим образом. В момент времени tj, текуща  рвзность напр жений i, Uy (t) bxCtj) - UK, равна  нескомпенсированной части текущего значени  напр жени  Ux(t2) усиливаетс  и преобразуетс  в код, поступающий в блок алгебраического суммировани  5. идновременно с этим параллельный код числа/ хран щегос  в регистре 6, по сигналу логического блока управлени  7 также поступает на входы блока алгебраического суммировани  5, где из цифрового кода текущего приращени  iiUx (tj) вычитаетс  цифровой код начального приращени  л и (t-f ). Полученный в результате вычислени  цифровой код, соответствующий измер емому приращению напр жени  & Ux (At )(t2) -AU(t) за интервал )зремени Д t t2 - t, поступает на цифровой индикатор 9. Дальнейша  работа измерител  приращений, напр жени  протекает аналогично. Измерение приращений в моменты времени tj , ьд, tg , . . . н т.д. осуществл етс  через промёжутки времени, равные периоду работы преобразовател  2. С этой же периодичностью блок алгебраического суммировани  5 выполн ет операцию вычитани , если знаки текущего (tf-|) и начального ) приращений напр жени  .совпадают, или суммйровани , если их знаки противоположны. Вид операции определ етс  логическим узлом соответстви  8 путем сравнени  сигналов пол рности, начального и текущего приращений напр жени , поступающих из преобразовател  2. одновременно по сигналу блока,алгебраического суммировани  5, осуществл ющего автоматическое определение соотношени  между текущим и начальиым приращени ми/ логический узел соответстви  8 вырабатывает сигнал о знаке измер емого приращени  AUx(At), который подаетс  на цифровой индикатор 9. :

Описанное изобретение позвол ет повысить точность и разрешающую способность измерител  приращений напр жени  и кроме того обеспечивает его упрощение по сравнению с устройством-прототипом . Изобретение испытано в виде опытных образцов и внедрено в серийную продукцию.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №337726, кл.с 01 R 19/26, 08.08.70.

2.Авторское свидетельство СССР №219009, кл. Н 03 К 13/02, 27.11.67

(прототип).