Цифровое измерительное устройство

) Заявлено 08,0 аявки М с присоелинени Государственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.75, Бюллетень1 Опубликовано 25 Дата опубликова я описания 18,0 Авторизобретени як 71) Заявител 54) 11 ИФРОВОЕ ИЗМЕРИ 1 Е)1 Ь 11 ОЕ У("1 РОИС.1 ВО м 1 тзобретение относится к автоматике иожет быть использовано для контроляразличных параметров, например, температуры или освещенности.Известны измерительные устройства,содержащие предварительный усилитель,вход которого соединен с измерительнойсхемой, генератор прямоугольного напряжения, импульсный усилитель, ключи, счетчик со схемой сброса и связанный со счетчиком генератор опорной частоты,Однако эти устройства имеют сравнительно невысокую точность измерений прииспользовании в качестве датчиков контролируемого параметра элементов с нелинейной характеристикой, например, полупроводниковых терлторезисторов и фоторезисторова также связанную с этим сложность согласования с устройствами обработки результатов измерений.Цель изобретения - повьинение точностиизмерений параметров,Ъи этого устройство снабжено согласующилг узлом, выполненнылт, например,на тратгсформаторе с прямоугольной петлей тистерезиса, и дополнительным ключом,причелг согласующий узел подсоединен квыходу предварительного усилителя черезключ, управляющий вход которого подключен к генератору прямоугольного напряжениясоединенному также со схемой сбросасчетчика и другим входом согласуюпегоузла, выход последнего связан через импульсный усилитель с управляющим входомдополнительного ключа, установленногомежду генератором опорной частоты ивходом счетчика,На чертеже показана схема предлагаемого устройства,1 Устройство содержит изМерительнуюсхему 1 с чувствительным элементом 2,представляющим собой, например, полупрс- водниковый терморезистор при контролетемпературы или фоторезистор при конт 2 О ропе освещенности, стабилизатор 3 тока,предварительный усптпттель 4, подключенный к выходу измерительной схемы 1,согласукииий узел 5, представляющий собой трансформатор с прямоугольной пет 5 лей тистерезиса с обмотками 6-8, илтпульсный усилитель 9, генератор 10 прямоугольного напряжения, представляюшийсобой, например, мультивибратор, ключи11 и 12, диоды 13 и 14, дополнительныйгенератор 15 опорной частоты, счетчик16 импульсов, соединенныйс с выходомгенератора 10 прямоугольного напряжения через схему 17 сброса,Устройство работает следующим образом,Напряжение на чувствительном элементе 2, запитанном от стабилизатора 3тока, пропорционально величине его сопротивления,Зависимость сопротивления полупроводникового чувствительного элемента от измеряемого параметра Р , например температуры или освещенности, может бытьпредставлена выражением 20 где А И В - постоянные;- измеряемый параметр,На вход предварительного усилителя 4 поступает разность напряжения на чувствительном элементе и постоянного напряжения, снимаемого с делителя и равногопроизведению А на ток, протекаюший черсгзчувствительный элемент 2, Поэтому сиг- ЗОнал на выходе предварительного усилителя4 обратно пропорционален измеряемому параметру.Характеристики схемы подбираются так,чтобы за половину периода, в течение которой и.шряжение с выхода генератора 10ил..;иьггого напряжения поступает через диод 13 на обмотку 7 трансформатора5 с прямоугольной петлей гистерезиса,происходило перемагиичиваиие сердечника 40от состояния +В до состояния - В.ЬПри этом ключ 11 закрыт,ЕЗ следующий полупериод открываетсяключ 11, Напряжение с выхода предварительного усилителя 4 поступает на об бмотку 6 трансформатора 5 - происходитперемагиич.ванне сердечника от состояния -Вэ до состояния + В. Приэтол 4 в обмотке 8 наводится напряжение,которое через диод 14 поступает на вход 50импульсного усилителя 9, На выходе последнего появляется импульс прямоугольной формы, Длительность импульса равнавремени перемагничивания до состояния+ В , которое обратно пропорциональнонапряжению на выходе предварительногоусилителя 4 и, следовательно, прямо пропорционально величине измеряемого параметра,Ключ 12 открывается сигналом, поступающим с выхода импульсного усилителя9, На индикацию выводится количествоилгпульсов, подаваемое в счетчик 16 отдополнительного генератора 15,опорнойчастоты, которое прямо пропорциональновеличине измеряемого параметра, Сброссчетчика 16 производится через схему 17сброса от переходного фронта импульса генератора 10, открывающего ключ 11, Чувствительность устройства не зависит от величины измеряемого параметра,В известных устройствах при использо-,вании полупроводниковых чувствительныхэлементов с нелинейной характеристикой,например терморезисторов или фоторезисторов, при значительной величине измеряемого параметра чувствительность резкопадает, Наличие цифрового выхода позволяет без дополнительного преобразованияиспользовать полученную информацию вцифровых устройствах обработки результатов измерений.Предмет изобретенияЦифровое измерительное устройство, содержащее предварительный усилитель измерительную схему, генератор прямоугольного напряжения, шпульсный усили-, тель, ключ, счетчик со с.хемой сброса, генератор опорной частоты, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оио снабжено согла-сующим узлом, выполненным, например, на трансформаторе с прямоугольной пет лей гистерезпса, и дополнительным ключом, причем согласующий узел подсоединен к выходу предварительного усилителя через ключ, управляющий вход которого подключен к геиера гору прямоугольного напряжения, соединенному так ке со схе мой сброса счетчика и другим входом соглас:уюшего узла, выход последнего связан через импульсный усилитель с управгляюшим входом дополнительного ключа, установленного между генератором опорной частоты и входом счетчика.,Козло ираж д. И сЯ Поднисно ЦИИИПИ Г венного ко дприятие Патент, Москва, Г.59, Бережковская на аказ ЯЯ по делам изобрет Москва, 13035, Р тета Совета Министров Сий и открытийшская наб., 4