SU721754A1 - Устройство дл измерени приращений физических величин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано , например, в качестве измерительного преобразовател  приращений физических величин (температуры, давлени , перемещени  и др.) в цифровой код.

Известно устройство, содержащее источник напр жени , усилитель, образцовый элемент, регулируемый делитель напр жени , фазочувствительный «вдикатор, сумматор, измеритель отношени  напр жений и индикаторы i ,

Недостатками устройства  вл ютс  низкие быстродействие -. и; точность измерений .

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  приращений физических величин , содержащее 1 нератор стабильной частоть, квадратурггую цепь, состо щую из образцового элемента и последовательно подключенного датчика, блок сравнени , подключенный к квадратурной цепи, индикатор 2

Недостатком этого устройства  вл ютс  низкие чувствительность и точность преобразований, обусловленные дополнительным преобразователем измер емого параметра в частоту, а также наличием квадратурного фазорасщепител .

Целью изобретени   вл етс  повышенве чувствительности и точности измерений приращений.

Цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено трем  делител ми частоты, элементом запрета, двум  реверсивными счетчиками, формирователем логического уровн , формирователем импульсов управлени , триггером управлени  коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направлени , источником управл ющего напр жени , эталонным элементом , причем первый, второй делители частоты и Элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соодинен с первым входом блока ср пнени , второй делитель частоты выходом сооди37 пен с обоими рОВирСИВКЫ.ЛП СЧг.ПЧИКгЧМИ и Ъторым i xonoM элемсмсга oanpoirt, arioMoir олп|Х7та выходом подключен к т тьему делителю частоты, выполненному уп)авл емым , первый реверсивный счетчик уста (ЮБОЧНЫМИ выходами соединен с установочными входами третьего .;:и1ел  частоты , который вы-ходом соеди {:Н с датчиком и этало1гным элемсптом, фо{)мирователи импульсов управлеии.  и логического уровн  входами подключены к выходу бло ка сравнеЕги , выход формироват« л  логического уровн  подключен ко второму вхо ду первого реверсивного счетчика, выход формировав;л  импульсов управлеЕги  через триптзр угфгшлени  коммутатором подключен к управл ющему входу двухпоЛ1ск;ного коммутатора, входами первого таправлепи  подключен соответственно к датчику и эталонному элементу , а выходом ко второму входу блока сравнени , йходами второго направлени к двум выходам источника управл ющего напршкени , а выходом - ко второму вхо ду второго реверсивного счетчика, индикатор выполнен цифровым и подключен к выходу второго реверсивного счетчика, На чертеже приведена функциональна  схема устройства.. Устройство состоит из генератора 1 /стабилизированной частоты, делителей 2-4 частоты, элемента 5 запрета, реверсивных счетчиков 6 и 7, ивдикатора 8, нсточ1шка 9 управл ющего напр же ш  двухполюсного коммутатора 1О, блока 11 сравнени , формировател  12 импульсов управлени , триггера 13 управлени  коммутатором, формировател  14 логического уровн , квадратурной цепи 15, состо щей из датчика 16 (в данном случае емкостного) и образцового элемента 17 (образцовым элементом в данном слу чае выбрано активное сопротивление R эталонного элемента 18 (в данном случае емкости). Устройство работает следующим образом . На вход устройства подключаетс  и;з- мериа-елг-лтый датчик С . При раве.стве R шс напр жени  на входе блока с 1авнегги  наход тс  в квадратуре, и, следов.1Т(, вылодное напр жение блока равно нуЛю , что соответствует ну левом} значрник) на выходе индикатора 8. Вс кое и: менлше величины С (изме р емого параметра) вызывает нарушение квлдрат ры Mf-жду напр же 1И ми, дейст44 fsyiJiini.Niii на входе блока 11 cp;u4(jiiHs. 11амеп-11ИС фазово1Х1 утла ,у и;111р еПИЯМИ на входах блока 11 сравнени  вызывает по в.чение на ето выхг.ше иоСТОЯННО1Ю напр жени  со знаком + или - , которое; поступает на формироват-ель 14 логического уровн  дл  выбора режима работы реверсивного счетчика счет + или счет - . Выбор режима работы реверсивного счетчика 7 осуществл етс  с помощью источника 9 управл ющего напр жени  и двухполюсного коммутатора 1О. Одновременно с установлением режима работы реверсивных счетчиков 6 и 7 начинаетс  счет импульсов низкой частоты SJ. , поступающих с выхода делител  2 частоты на входы реверсипных счетчиков . С приходом каждого импульса низкой частоты происходит перепись состо ний трипперов реверсивного счетчика 6 в делитель 4 частоты. Одновременно с этим импульсы низкой частоты блокируют с помощью элемента 5 запрета счетный вход управл емого делител  4 частоты. Таким образом, приход каждого импульса гшзкой частоты сопровождаетс  переключением фазы выходного напр жени  управл емого делител  4 частоты на величину , завис тдую от его коэффициента делени  п . Коэффициенты делени  делителей 3 и 4 частоты и коэффициент пересчета реверсивного счетчика 6 выбраны равными между собою и такими , что п п, 36ОО Такой выбор коэффициентов делени  приводит к тому, что по вление каждого импульса низкой частоты сопроволодаетс  переключением фазы выходного напр жени  управл емого) делител  4 частоты на величину 2Л о п -- изменение фазы выходного напр жени  управл екюго делител  4 частоть; приводит к восстановлению квадратуры напр жений на блоке 11 сравнени . На этом процесс измерени  приращений 1 араметров датчика заканчиваетс , и цифровой отсчетный индикатор фикс1фует в цифровой форме количество импульсов частоты И , просчитан ( к данному моменту реверсивным счетчиком 7. В устройстве тт(дусмотрен релош калибровки , дл  чего служит эталонный элемент 18.

5721

Формул

3 о б р о т е и 11  

Устройство дл  иоморёпи  приращений физических величии, содержащее генератор стабильной частоты, квадратурную цеиь, состо щую ио образцового элемента и последовательно подключенного датчика , блок сравнени , подключенный к квадратурной цепи, индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  чувствительности и точности измерений оно снабжено трем  делител ми частоты, элементом запрета, двум  реверсивными счетчиками, формирователем логического уровн , формирователем импульсов управлени , триггером управлени  коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направлени , источником управл ющего напр жени , эталонным элементом , причем первый, второй делители частоты и Элемент запрета подключен входами к генератору стабильной частоты первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнени , второй делитель частоты выходом соединен с обоими реверсивными счетчиками и вторым входом элемента запрета, элемент запрета выходом подключен к третьему делителю частоты, выполненному управл емым , первый реверсивный счетчик уста7546

ноиочными выходами сог дииен с установочными входами третьего делител  частоты , который выходом соединен с датчиком и эталонным элементом, формироват ,ли импульсов управлени  и логического уроЕмг  входами подключены к выходу блока сравнени , выход формировател  логического уровн  подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика, выход формировател  импульсов управлени  через триггер управлени  коммутатором подключен к управл ющему входу двухполюсного коммутатора, который входами первого направлени  подключен соответственно к датчику и эталонному элементу, а выходом - ко второму входу блока сравнени , входами второго направлени  - к двум выходам источника управл ющего напр жени , а выходом - ко второму входу второго реверсивного счетчика, индикатор выполнен цифровым и подключен к выходу второго реверсивного счетчика.

Источники .информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 504979, кл; q 01 R 17/00, 1974.

2.Авторское свидетепьство СССР . 301627. кл. G 01 R 17/00, 107О (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения приращений физических величин, содержащее генератор стабильной частоты, квадратурную цепь, состоящую из образцового элемента и последовательно подключенного датчика, блок сравнения, подключенный к квадратурной цепи, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повы- Ю шения чувствительности и точности изме«рений оно снабжено тремя делителями частоты, элементом запрета, двумя реверсивными счетчиками, формирователем логического уровня, формирователем им- 15 пульсов управления, триггером управления коммутатором, двухполюсным коммутатором на два направления, источником управляющего напряжения, эталонным элементом, причем первый, второй делители ²⁰ частоты и элемент запрета подключены входами к генератору стабильной частоты, первый делитель частоты выходом соединен с первым входом блока сравнения, второй делитель частоты выходом соеди- ²⁵ нен с обоими реверсивными счетчиками и вторым входом элемента запрета, элемент запрета выходом подключен к третьему делителю частоты, выполненному управляемым, первый реверсивный счетчик уста- ³⁰ ковочными выходами соединен с установочными входами третьего делителя частоты, который выходом соединен с датчиком и эталонным элементом, формировагё₅ ли импульсов управления и логического уровня входами подключены к выходу блока сравнения, выход формирователя логического уровня подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика, выход формирователя импульсов управления через триггер управления коммутатором подключен к управляющему входу двухполюсного коммутатора, который входами первого направления подключен соответственно к датчику и эталонному элементу, а выходом - ко второму входу блока сравнения, входами второго направления — к двум выходам' источника управляющего напряжениям а выходом - ко второму входу второго реверсивного счетчика, индикатор выполнен цифровым и подключен к выходу второго реверсивного счетчика.