Устройство для автоматического выбора пределов измерения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 15 51) б альных ения ереме оры в сител ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3423400/18-21(56) 1, Авторское свидетельСтво СССР Р 149831,кл. О 01 Я 15/08, 1956.2Авторское свидетельство СССР Р 366417, кл. 4 01 Й 15/08, 1969. 5.4) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫБОРА ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее усилитель постоянного тока с блоком эталонных резисторов в цепи обратной связи, включенных меж ду собой параллельно через соответствующие ключи блока переключения пределов измерения, реверсивный сче чик импульсов, выходы которвго соединены с входами управления упомяну того блока переключения, два компа-ратора, сигнальные входы которых подключены к выходной цепи усилителя постоянного тока, два одновибратора, о т л и чающее с я тем, что, с целью расширения функцион возможностей за счет обеспеч возможности измерения знакоп нных си гн алов, в нем компор ат ы- полнень) с симметричными отно ьно нулевого уровня неперекрывающимися зонами срабатывания, причем выход компаратора с зоной срабатывания, охватывающей нулевой уровень, через первый одновибратор соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, а выход компаратора щС с зоной срабатывания, неохватываю-, щей нулевой уровень, через второй одновибратор подключен к его вычитающему входу. С:Изобретение.относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при построениимногопредельных приборов, .работающих в условиях быстроиэменяющихсяэнакопеременных процессов с широким. динамическим диаПазоном,Известно устройство для автоматического выбора пределов измерения,садержащее маГазин гасящих резисторов, управляющие входы которого соединены с выходом шагового искателя,переключаемого с помощью фотореле,измерительный прибор (микроамперметр)со стрелочным указателем и датчикифотореле, вмонтированные в началеи конце шкалы измерительного прибораЦ .Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и ограниченность динамичес- Окого диапазона.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического ныбо - ра пределов измерения, содержащее 25 усилитель постоянного тока с блоком эталонных резисторов в цепи обратной связивключенных между собой парал-, лельно через соответствующие ключи блока переключения пределон измерения, ренерсивный .счетчик импульсов, выходы которого соединены с входами управления упомянутого блока переключения, два компаратора, выполненных н виде нуль-органов и соединен 35 ных сигнальными входами с выходной цепью усилителя постоянного тока, а опорными входами - с выходами соответствуощих блоков опорнаго напряже- ния, импульсный блок управления, выполненный сфункционально связан ными ключами, одновибраторами, регистрами, логическими элементами И и ИЛИ и соединенный входами свыходами нуль-органов, а выходами со счетным и запускающим входами ре нерсивного счетчика импульсов 21 . Недостаток указанного устройстваопределяется ограниченными функциональными воэможностями, не позволяющими, в частностиизмерять энакопеременные сигналы без ручного переключения полярности опорных напряжений,Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства за счет обеспечения возможностиизмерения знакопеременных сигналов,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для автоматического выбора пределов измерения,содержащем усилитель постоянноготока с блоком эталонных резисторовв цепи обратной связи, включенныхмежду собой параллельно через соответствующие ключи блока переключения пределов измерения, реверсивный счетчик импульсов, выходы которого соединены с входа-ми упранления упомянутого блокапереключения, дна .компаратора,сигнальные входы которых подключены к выходной цепи усилителя постоянного тока, дна однонибратора, компараторы выполнены с симметричнымиотносительно нулевого уровня неперекрынаюшимися зонами срабатывания,причем выход компаратора с зонойсрабатывания, охватывающей нулевойуровень, через первый одновибратор,соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсон, а выход компар.тора с зоной срабатывания, неохватывающей нулевой уровень,черезвторой одновибратор подключенк его вычитающему входу.На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - примерные зонысрабатывания используемых в устройстве компараторов, т,е, их проходныехаРактеРистики " Вых ОВХ )В состав устройства входят усилитель 1 постоянного тока с блоком2 эталонных резисторов в цепи обрат-.ной связи, блок 3 переключения пределовизмерения, компараторы 4 и 5с зонами срабатывания, соответственно охватывающей и неохватынающей нулевой уровень, однонибраторы б и 7,ренерсивный счетчик 8 импульсов(с дешифратором) и блок 9 установкисчетчика 8 в нулевое состояние.Компаратор 4, соединенный через одно"вибратор б с суммирующим входомсчетчика 8, имеет пороги срабатывания0, а компаратор 5, подключенный черезодновибратор 7 к вычитающему входу счетчика 8, характеризуется порогами срабатывания + ОпПри срабатывании того или Иного коМпаратора на его выходе имеет местологическая 1, а при отсутствии срабатывания - логический О. Для неискаженной регистрации энакопеременныхнапряжений на входе компаратора 4предусмотрена интегрирующая цепочкаиз резистора 10 и конденсатора 11,Параметры этой цепочки, определяющиевремя задержки срабатывания компаратора 4, выбираются н соответствиис ожидаемыми длительностями регистрируемых знакопеременных процессов.Устройство работае следующимобразом,После включения питания блок 9вырабатывает импульс, устанавливающий счетчик 8 в нулевое состояние,В результате блок 3 переключенияпределов измерения подключает к усилителю.1 резистор из блока 2, соответствующий самому грубому пределуизмерения. Выходное напряжение уси.5 ставитель Л. Мороэо Редактор Ю. Ковач Техред А.Бабинец Корректор А. П4г 7545/46 Тираж 710 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 9 113035, Москва Ж-ЭБПо о комитета и открытий Раушская н исноССР а б д, 4 у 5 филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна лителя 1 сравнивается с порогамисрабатывания компараторов 4 и 5Если, например, это напряжение поабсолютной величине оказываетсяменьше порога срабатывания 0 я,4 компаратора 4, то на выходе последнегопоявляется сигнал логической 1, запускающий одновибратор 6, импульсс которого поступает на суммирующийвход счетчика 8. Последний увеличивает свое состояние на единицу,вследствие чего к усилителю 1 подключается резистор, соответствующийследующему более чувствительномупределу измерения. Этот процессбудет повторяться до тех пор, покавыюдное напряжение усилителя нестанет по абсолютной величине большепорога 0 4 срабатывания компаратора 4, но меньше порога срабатывания0 я компаратора 5,При увеличении выходного напряжения выше порога срабатывания Оп,компаратора 5 на его выходе появляется сигнал логической 1, запускающий одновибратор 7, импульс с .которого поступает на вычитающий входсчетчика 8. Состояние последнегоуменьшается на единицу, вследствнечего к усилителю 1 подключается реэистор, соответствующий более грубому пределу измерения. Так как пороги срабатывания компараторов 4 и 5симметричны относительно нуля, тоуказанный выше процесс протекает5 одинаково как для положительной,так и отрицательной полярности входного напряжения.Весь диапазон измерения раэбйъается на и поддиапаэонов. Коэффици 10 енты передачи усилителя 1 для последовательности пределов измерениясвязаны между собой соотношениемК К КиКй р,2пп 5 где К, - коэффициенты передачи усилителя 1;щ:10 - кратность пределов измерения,Таким образом, предлагаемое.устройство обеспечивает измерениеэнакопеременных,сигналов баз какихлибо то ни было ручных манипуляций,При этом время выбора пределов измерения является незначительным иопределяется только быстродействиеманалоговых ключей в блоке 3 переклю-чения пределов измерения, Вместе стем предлагаемое устройство характеризуется также расширенным динамическим диапазоном,