Устройство для время-импульсного преобразования

(22)Заявлено 20.06.77 (2) 2497757/18-21 (5 рисоединением заявки М 6 Ъсударстввннмй комитет СССР . до делам изобретений,н открытийДата опубликования описания 10.07.80 Авторобретен С. Г, Тарханян аявител 4) УСТРОЙСТВО ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВЛНИ екже компаратор неравно опротивлений, содержащий льных но реобразоват аналоговый абный преоб четом коэфф хему вычит Н едостатк ь величины сопротивлени л, компаратор, масдтель с цифровым ота преобразования и сиги азов циен ания 21.звестного ус огрешнос тижность изме тройст и являются налич нени сопротивлений, слвключающая ручнния напряжений, а ния,отноше ую установк также отсзульИзобретение относится к области электроизмерительной техники, преимущ ственно к измерениям параметров элементов электрических цепей.Известны способ время- импульсного преобразования величин электрических п раметров во временной интервал и устройство для осуществления указанного способа, содержащее генератор линейно- нарастающего напряжения, два блока сравнения, резистивный делитель напряжения, источники опорного и компенсирую щих напряжений, ключ и измеритель временного интервала 11.Устройство позволяет посредством установки определенного уровня сигнала источников опорного и компенсирующего напряжений исключить систематическую погрешность от токов утечки и паразитных емкостей измерительных цепей, а также входного тока и напряжений сраб тывания блоков сравнения.Недостатками известного устройств являются наличие специального источник.опорного напряжения, а также погрешности измерения, вносимой нестабильностьюнаклона генератора линейно нарастающего напряжения и нестабильностьюуровня сигнала источника опорного напряжения, ограниченный диапазон измерения,так как для увеличения диапазона величин измеряемых сопротивлений необходимо увеличивать уровень сигнала источника опорного напряжения и амплитуду колебаний генератора линейно нарастающегонапряжения,Известен та3 74633тата сравнения путем алгебраическогосуммирования цифровых значений, низкаяскорость измерений,Наиболее близким решением по техни,ф.ческой сущности и достигаемому результату к изобретению является. устройствовремя - импульсного преобразования, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения, к выходу которого подключен делитель напряжения, состоящий 10иэ двух элементов, и один вход блохасравнения, подключенный другим входомк концу подключенного через емкостьСК опорного делителя напряжения, состоящего из двух калиброванных омических сопротивлений, при этом средняяточка каждого из делителей подключенак одному из двух входов второго блокасравнения, а выходы блоков сравнениясоединены с входами измерителя интервала времени 33.Недостатком известного устройстваявляется то, что погрешность измеренияустройства зависит от отношения постоянной времени В С -цепочки с времени из - менения напряжения генератора"от нулядо момента срабатывания одного изблоков сравнения, которое пропорционально отношению напряжения помех к величине полезного сигнала опорного напря- з 0- -жения,Устройство содержит генератор 1 импульсов, операционный усилитель 2 с 15 подключенными к его инвертирующему входу элементами 3 в . 4 отрицательной обратной связи, делитель 5 напряжения,состоящий из резисторов 6 - 7, опорныйделитель 8 напряжения, состоящий иэ20 калиброванных резисторов 9 - 10, блоки11 - 12 сравнения, инвертор 13 и измеритель 14 временного интервала.В качестве элементов 3 и 4 могут бытьиспользованы Й,Ь и С элементы.25, Устройство работает следующим образом. Опорные напряжения для блоков сравйения формируются из напряжения генера - тора 1 с помощью дифференцирующего операционного усилителя, инвертора 13 и опорного делителя 8.В случае равенства резисторов 9 и 10, для К и ЙЬ дифференцируюших усилителей интервал времени, измеренный измерителем времени 14, прямо пропорционален отношению разности сопротивлений Йб и 8 к величине сопротивления К , умноженной на постоянную времени ЙС или соответственно ДЬ цепочки 1,-1, = Й 1 -- или соответЯ. нственно 1, 1, = й(=Н.нг Устройство позволяет измерить величину отклонения активного сопротивления от номинала, активного сопротивления и емкости, а также дополнительно измерять параметр индуктивности. Величина выходного напряжения усилителя 13 является линейной функцией от его коэффициента усиления и это позволяет упростить процесс калибровки.Тахим образом, устройство позволит упростить процесс калибровки измерителя, повысить точность и чувствительность измерений, а также увеличить количество измеряемых параметров и расцирить диапазон измеряемых величин,Другим недостатком устройства является зависимость опорного напряженияот величины омического сопротивления35 ,опорного делителя напряжения. Это усложняет калибровку измерителя.Целью изобретения являются повышение точности и чувствительности измерений, а также расширение диапазона иэ-.40меряемых величин и упрощение процессакалибровки.Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство, содержащее генератор импульсов, к выходу кото 45рого подключен первый вход первогоблока" сравнения и двухэлементный омический делитель напряжения, средняяточка которого соединена с первым входом второго блока сравнения, вторые50входы первого и второго блоков сравне "ния подключены соответственно ко второмудвухэлементному омическому делителюнапряжения и к его средней точхе, выходы двух блоков сравнения подключены к55входам измерителя временного интервала, введены последовательно соединенные операционный усилитель и инвертор, а также два элемента отрицательной об 2 фратной связи, при.ем выход генераторя импульсов через первый элемент отрицательной обратной связи подключен к инвертируютцему входу операционного усилителя, который через второй элемент отрицательной обратной связи соединен с входом инвертора, выход которого подключен ко второму входу второго блока сравнения.На чертеже представлена структурная схема устройства,5 " . 7463Формула изобретения Устройство для время- импульсного преобразования, содержащее генераторк импульсов, к выходу которого подключен первый вход первого блока сравнения и двухэлементный омический делитель напряжения, средняя точка которого соединена с первым входом второго блока сравнения, вторые входы первого 10 и второго блоков сравнения подключены соответственно ко второму двухэлементному омическому делителю напряжения и к его средней точке, выходы двух блоков сравнения подключены к входам 15 измерителя временного интервала, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, а также расширения диапазона измеряемых величин и упрощения про3 6 цесса калибровки, в него введены последовательно соединенные операционный усилитель, щвертор, а также два элемента отрицательной обратной связи, причем выход генератора импульсов через первый элемент отрицательной обратной связи подключен к инвертирующему входу операционного усилителя, который через второй элемент отрицательной обратной связи соединен с входом инвертора, выход которого подключен ко второму входу второго блока сравнения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР370556, кл, 6 01 Й 31/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР541125, кл. б 01 К 27/00, 1972.3. Авторское свидетельство СССР464870, кл. 6 01 К 29/02, 1973,ИИ Фили Заказ 3933/33 Тираж 1 Патент", г. Ужгород,Подписное ктная, 4