SU907444A2 - Показывающий электроизмерительный прибор - Google Patents

Description

(З) ПОКАЗЫВАЮЩИЙ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Устройство относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано дл  индикации электрических сигна лов на дискретном экране и измерении , мгновенных значений напр жений. По основному авт. св. № известен показывающий электроизмерительный прибор, содержащий шкалу из дискретных светоизлучающих элементов счетный кольцевой переключатель, преобразователь измер емой аналоговой величины в число импульсов, блок сбро са, счетно-групповой кольцевой переключатель , вход которого соединен с одним из выходов счетного кольцевого переключател , а выходы - с общими точками каждой из групп, образуемых дискретными светоизлучающими элемента ми шкалы, при этом каждый элемент группы одним из выводов соединен с выводами одинаковой пол рности аналогичных по пор дку расположени  в шкале элементов остальных групп и с одним из выходов счетного кольцевого переключател , а все элементы в каждой группе вторыми выводами соединены в общую точку II. Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени . Цель изобретени  - повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дополнительно введены блок смещени  уровн , сумматор и блок изменени  крутизны преобразовани , при этом выход блока смещени  уровн  соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого  вл етс  входом устройства, выход сумматора соединен с входом преобразовател  измер емой аналоговой величины в число импульсов, к управл ющему входу которого подключен выход блока изменени  крутизны преобразовани . На чертеже изображена структурна  схема устройства. 90 Устройство содержит шкалу 1 из дискретных светоизлучающих элементов счетный кольцевой переключатель 2-12-п , преобразователь измер емой аналоговой величины в число импульсов 3 блок k сброса, счет1 -групповой коль цевой переключатель , блок 6 смещени  уровн , сумматор 7 и блок 8 изменени  крутизны преобразовани . Блок 6 смещени  уровн  представл ет собой калиброванный источник напр жени . Сумматор 7 содержит цепочку из двух последовательно соединенных сопротивлений. Средн   точка этих сопротивлений  вл етс  выходом ,сумматора, а два других вывода сопротивлений служат его входами. Блок 8 изменени  крутизны преобра зовани  представл ет собой набЬр соп ротивлений, который подключаетс  параллельно соответствующему входу преобразовател  измер емой аналоговой величины в число импульсов 3. Устройство работает следующим образом. Исследуемый электрический сигнал подаетс  на один из входов сумматора 7) где он суммируетс  с посто нным напр жением, подаваемым с блока смещени  уровн , которое имеет про

тивоположныи знак с исследуемым электрическим сигналом. С выхода сумматора 7 сигнал подаетс  на вход преобразовател  измер емой аналоговой величины в число импульсов 3. Полученные импульсы подаютс  на счетный кольцевой переключатель 2-1-2-п и заставл ют его поочередно переключатьс , начина  с первого положени  до последнего, а затем вновь с первого положени  до последнего и т.д., т.е. переключатель работает циклически . I

Если количество импульсов 1, поступивших на счетный кольцевой переключатель меньше п (п-количество положений переключател ), то счетный кольцевой переключатель не закончит цикла. Положение, в котором он остановитс , отмечено соответствующим светоизлучающим элементом в первой группе. Если количество поступающих импульсов 1 больше п, то счетный кольцевой переключатель 2-12-п сделает т.циклов (т - равно целой части отношени  1/п) и остановитс  затем в каком-либо промежуточном положении. После каждого цикла с выГО на шкале 1 из светоизлучающих диодов , т.е.

+ UGW, (i)

где Um

напр жение, зафиксированное на шкале;

JetA напр жение смещени  уровн ; Р - цена делени  шкалы в в/дел. - пор дковый номер свет щегос  элемента.

При этом дл  максимального значени  абсолютной погрешности измерени  д будет справедливо следующее соотношение

Л Леи+ Р 2)

где й, - абсолютна  погрешность установки напр жени  смещени  уровн  (обычно она пренебрежимо мала).

Из выражени  (2) видно, что погрешность измерени  можно снизить, уменьшив цену делени  шкалы. Последнее осуществл етс  за счет увеличени  крутизны преобразовани  S преобразовател  измер емой аналоговой величины в число импульсов с помощью блока изменени  крутизны преобразовани  4 хода счетного кольцевого переключател  2-1-2-п поступает импульс напр жени  на вход счетно-группового кольцевого переключател  5-1-З-п и переключает его в следующее положение. Это вызывает переключение соответствующих групп светоизлучающих элементов . Таким образом, после m циклов работы счетного кольцевого переключател  2-1-2-п будет включена т-  группа светоизлучающих элементов. В этой группе будет высвечено положение, в котором остановилс  счетный кольцевой переключатель 2-1-2-п. В результате этого на шкале будет излучать тот светоизлучающий элемент, пор дковый номер которого равен числу им4пульсов 1, поступивших Аа счетный кольцевой переключатель. Поскольку количество поступивших импульсов на счетный кольцевой переключатель 2-12-п пропорционально.сумме измер емой аналоговой величины и напр жени  смещени  уровн , то и номер свет щегос  элемента будет пропорционален сумме измер емой величины и напр жени  смещени  уровн . Измер ема  же величина иэм определ етс , как сумма напр жений смещени  уровн  и зафиксированно (цена делени  шкалы определ етс  как 1/S). Дл  того, чтобы при увеличении крутизны преобразовани  преобразовател  не происходило переполнение шкалы , необходимо увеличить напр жение смещение уровн , имеющего противоположный знак с измер емой аналоговой величиной, до значени , при котором переполнени  не происходит.

Таким образом, при грубом измерении аналоговой величины напр жение смещени  уровн  устанавливаетс  равным нулю, а крутизна преобразовани  преобразовател  устанавливаетс  минимальной . При более точном измерении уменьшают цену делени  шкалы путем увеличени  крутизны преобразовани  преобразовател . Если при этом шкала переполнилась, то увеличивают напр жение смещени  уровн  до значени , при котором переполнени  шкалы не наблюдаетс . Дл  дальнейшего повышени  точности измерени  указ1анные процедуры повтор ют. При этом во всех случа х измер ема  величина, как это было указано выше, определ етс  по соотношению (1).

Данное устройство позвол ет на пор док повысить точность измерени  по сравнению с существующими устройствами . Максимально достижима  точность в данном устройстве ограничива етс  практически только точностью установки напр жени  смещени  уровн , погрешность установки которого не превышает дес той доли процента.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 1/00, 1972 (прототип).

On

t)

vV /

ч t I Ф

о-1

г. о

o

-O-1

o- o  o