SU983580A1 - Цифровой омметр - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике.

Известен цифровой омметр, содержащий тактовый генератор, генератор квантующих импульсов, источник опорного напряжения, генератор пилообразного напряжения, два компаратора,. триггер, схему И, преобразователь сопротивление - постоянное напряжение, счетчик индикатор Г 1 Однако известное устройство обладает следующими недостатками: погрешность измерения за счет изменения коэффициента передачи генератора пилообразного напряжения, погрешность измерения за счет смещения нуля компараторов.

Наиболее близким.к предлагаемому является устройство, содержащее тактовый генератор,генератор квантующих импульсов, источник опорного напряжения, преобразователь сопротивление - постоянное напряжение, схему И, счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, компаратор, индикатор £2). .

Недостатки известного устройства - погрешность измерения за счет ’смещения нуля цифро-аналогового преобразователя; погрешность измере/ния за счет изменения коэффициента передачи цифро-аналогового преобразователя; погрешность измерения за счет смещения нуля компаратора.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем что в цифровой омметр, содержащий тактовый генератор, генератор квантующих импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, компаратор,, элемент И, счетчик, преобразователь сопротивление-напряжение, индикатор, источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом компа'ратора, другой вход которого соединен с выходом преобразователя сопротивление напряжение, выход генератора квантующих импульсов соединен с первым входом элемента И, выход которого соединён со счетным входом счетчика, вход *’Сброс’^{* 1} которого соединен с выходом тактового генератора, введены дифференцирующая цепь, η элементов ИЛИ, три элемента И, блок управления, цифро-аналоговый, пре-, обраэователь, компаратор, два триг дера, два счетчика, ключ, сумматор, элемент ИЛИ,, причем выход тактового генератора соединен с первым входом элемента ИЛИ, .выходом первого и второго.триггеров, входом '’Сброс'¹ второго счетчика и третьим входом 5 блока управления, выход квантующего . генератора соединен с входами второго и третьего элементов И, выход первого компаратора соединен с входом четвертого элемента И, третьим входомЮ блока управления и через дифференцирующую цепь с вторым входом первого триггера и вторым входом элемента ИЛИ, η выходов первого счетчика через η элементов ИЛИ соединены с η вхо- 15 дами первого цифро-аналогового преобразователя, другие входы η элементов ИЛИ соединены с выходом четвертого элемента И, второй вход ко'торого через второй триггер соеди- 20 нен с выходом второго компаратора,, вторым входом блока управления и с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен .со счетным входом второго счетчика, выходы ко- 25 торого соединены с индикатором, первый и второй .выходы блока управления соединены с другими входами первого и второго элементов И соответственно, выход второго элемента И соединенно через счетный вход третьего'счетчика с входами второго цифро-аналогового преобразователя, выход которого через сумматор соединен с первым входом второго компаратора и преоб- 35 разователем сопротивление-напряжение, выход элемента ИЛИ соединен с входом ’’Сброс’’ третьего счетчика,выход первого триггера через ключ соединен с вторым входом сумматора, выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход второго компаратора соединен с выходом первого цифро-аналогового; преобразователя, а входы второго цифро-аналогового преобра- ⁴·* зователя и два входа ключа соединены с источниками опорного напряжения.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений. 50

Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчики 2-4,. триггеры 5 и 6, блок 7 управления, цифро-аналоговый преобразователь 8, ключ 9, . сумматор 10, генератор 11 квантую- 55 щих импульсов, элемент И 12, цифроаналоговый преобразователь. 13, компаратор 14, преобразователь сопротивление - напряжение 15, элемент И 16, компаратор 17, дифференцирующую цепь 60 18, элемент ИЛИ 19, элемент И 20, η элементом ИЛИ 21.1-21.η, элемент И 22, индикатор 23.

Устройство работает следующим образом. ,65

С приходом импульса с тактового генератора 1 устанавливаются в ¹¹ нуль’’ счетчики 2,3 и 4, триггеры 5 и 6, прямой выход блока 7 управ.ления, а его инверсный выход устанавливается в ’’единицу’·. При этом на выходе, четырехквадратного цифроаналогового преобразователя 8 (в дальнейшем будем его называть просто цифро-аналоговый преобразователь· 8) появляется максимальное отрицательное напряжение (соответствующее нулевому состоянию счетчика 2), а с выхода ключа 9 на один из входов сумматора 10 поступает отрицатель ное напряжение и_о5 ( )υ_οφ | и₀ | ) .

Импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент?’И 12 поступают на счетный, вход счетчика 3. Выходное напряжение цифро-аналогового преобразователя 13 поступает на второй вход сумматора 10 и, как только его выходное напряжение сравнивается с напряжением и,, цифро-аналогового преобразователя 8, срабатывает компаратор 14. В результате этого срабатывает триггер 5 и блок 7 управления, наСпрямомвыходе которого установится потенциал ’’единицыа на инверрном - ’’нуля ’’, останавливается счетчик 3, на выходе сумматора 10 останется напряжение, равное U_o, на выходе преобразователя сопротивление-постоянное напряжение 15 напряжение ^ux = W^R0' где R<j - образцовое сопротивление, а импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 16 поступают на счетный вход счетчика *2., Как только входное напряжение цифро-аналогового преобразователя 8 ^v сравняется с напряжением U_x, сработает компаратор 17. Продифференцированный импульс дифференцирующей цепи 18 поступит на счетный вход триггера 6 и через элемент ИЛИ 19 на ’’Сброс'' счетчика 3. С выхода элемента И 20 потенциал '’единицы’ через элементы ИЛИ 21.1-21.η поступает на управляющие входы цифро-аналого вого преобразователя 8. В результате этого на выходе цифро-аналогового преобразователя 8 появляется максимальное положительное напряжение Qf , с выхода ключа 9 на вход сумматора 10 поступает положительное напряжение (U_0Jj<l|) , на прямом выходе блока 7 управления устанавливается потенциал ’’нуля’’, а на инверсном - ''единицы'’ и импульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 12 поступают на счетный вход счетчика 3. Как толькд напряжение на сумматоре 10 сравняется с напряжением Uy цифро-аналого5 983580 вого преобразователя 8, сработает компаратор 14, триггер 5 вернется в исходное достояние, на управляющие входы цифро-аналогового .преобразователя поступит код, записанный.', Ъ счетчике 2, на выход преобразова- $ Ьтеля сопротивление - постоянное на<пряжение 15 напряжение U_x=U_rR_x/R_£), на прямом выходе блока 7 управления установится потенциал ’’едини- , цы’’, а на инверсном - ’’нуля’’, счет Ю чик 3 останавливается. Теперь им' пульсы с генератора 11 квантующих импульсов через элемент И 16 поступают на счетный вход счетчика 2 и одновременно через элемент И 22 на счетный вход счетчика 4. И как только напряжение цифро-аналогового преобразователя сравняется с напряжением 6χ= Uj,R_x/I^j, сработает компаратор 17. На обоих выходах блока 7 управления устанавливаются потенциалы ’’нуля’’, импульс с дифференцирующей цепи поступает на счетный вход триггера 6, возвращая его в исходное состояние, и через элемент _ИЛИ 19 - на вход ’’Сброс’’ счет· чика3, счетчики 2,3 и 4 останавлива· ются.Результат измерения в виде цифр высвечивается на индикаторе 23.

С.приходом следующего импульса с тактового генератора 1 цикл измерения повторяется.

Результат' : измерения Ν_χ определяется по формуле

Fx. ‘ где R_x

Rq - образцовое η

(2^M-l)g измеряемое (2) сопротивление; сопротивление; двоичных раэря(будем считать,' величина нане изменяетколичество дов цифро-аналогового преобразователя 8.

Очевидно'/ что результат измерения не зависит от смещения нуля и изменения коэффициента передачи цифро-аналогового преобразователя 8, так как фактически происходит измерение его экстремальных выходных напряжений, а затем ищется отношение и*/ϋ₀(ϋχ/ϋ^), пропорциональное отношению измеряемого сопротивления R^ к ; образцовому R_e ( что за время измерения пряжения смещения нуля ся) .

Очевидно также, что мерения Ν_χ не зависит и от смещения нуля компаратора 17. Покажем это Из эпюр напряжений на (фиг.2) и описания. работы устройства видно, что где U. амплитуда напряжения на выходе цифро-аналогового результат из преобразователя 8, соответ ствующая максимальному коду на его управляющих вхо-’ дах;

П - амплитуда напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 8, соответствующая коду ’’нуля’* на его управляющих входах;

А - напряжение смещения нуля компаратора 17.

Отсюда

Ν_χ= (2^И-1)|*· (4) Покажем, что результат измерения зависит и от смещения нуля ком15 (6) не паратора‘14.

МОо¹ <-⁵⁾ где Д - напряжения смещения нуля ком паратора 14.

Отсюда v .

Claims (2)

1.Мирский.Г.Я. Радиоэлектронные измерени , М., Энерги , 1975, с. 296, 303.

2.Шило В.Л. Линейные интеграль-. ные схемы в радиоэлектронной аппаратуре . М., . радио, 1979,

с. 337 (прототип) ..