Измеритель напряжений

Союз СоветскмнСецмапмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1974284(22) Заявлено 27.05.81 (21) 3293033/18-21 с присоединением заявкиВЬеудеретвснный квинтет СССР ео делам нзабретеннй н открытий(72) Автор и 3 обретення В. И. Ковальков тОдесский ордена Трудового Красного Знамени п 1 литехзщческийфинститут(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при настройке и ремонте цифровых и аналоговых узлов электронной аппаратуры.Известно устройство для измерения 5 постоянных напряжений, выполненное на основе двух ключевых модуляторов, один из которых размещен на входе устройства, а другой - в цепи отрицательной об;ратной связи усилителя переменного напряжения и выходного демодулятора 1.Недостаток известного устройства с гальваническим разделением входных и выходных цепей определяется его значительной сложностью, которая является5 оправданной только при контроле малых уровней напряжений, когда искажающее влияние помех по входу мажет быть весьма ощутимым,20Наиболее близким к предлагаемому является измеритель напряжений, содержащий дифференциальный усилитель, один иэ входов которого подключен к -вйходной 2цепи первичного датчика, например, контактного зонда, а другой - к контуру обратнойсвязи с общего выхода устройства, выходной усилительный каскад, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, установленный на выходе первичного датчика 21.Недостаток указанного устройства зак- лючается в его ограниченных функциональных возможностях, охватывающих контроль лишь постоянных напряжений.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей подобного измерительного устройства путем обеспечения воэможности контроля, наряду с постоянными напряжениями, амплитудных значений переменных и импульсных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что в измеритель напряжений, содержащий дифференциальный усилитель, один из входов которого подключен к выходной97 42 д х( 3цепи контактного зонда, а другой - к кон туру обратной связи с общего выхода устройства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор; введены зарядный диод и двухпоэиционный переключатель, механически связанный с контактным зондом, причем зарядный диод установлен между выходом дифференциального усилителя и входом выход о ного усилительного каскада, замыкающий контакт переключателя включен параллель-, но зарядному диоду, а с помощью рвэмыквющего контакта с входом выходного усилительного каскада соединен интегрирующий конденсатор.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого измерителя напряжений (измерительного пробника).Контактный зойд (щуп) 1 через Вспомогательный делитель 2 напряжения, дифференциальный ( операционный) усилитель 3 и зарядный диод 4 подключен к затвору полевого транзистора 5 выходного усилительного каскада, Сток транзистора 5 соединен с другим (инвентирующим) входом дифференциального усилителя и через резистор 6 - с шиной нулевого потенциала. В цепь нагрузки выходного усилительного каскада, т.е, в цепь стока транзистора 5, включен блок 7 индикации, выполненный в виде многопорогового светового индикатора. Контактный зонд 1 механически связан с двухпозиционным переключателем 8, замыкающий контакт которого включен параллельно зарядному диоду 4.35 С помощью рвэмыквющего контакта переключателя 8 с затвором транзистора 5 соединен интегрирующий конденсатор 9.Устройство работает следующим образом.40. Контактный зонд 1 при подведении к точке зондирования и нажатии замыкает замыкающий контакт переключателя 8 и шунтирует зарядный диод 4. В этом случае ток стока транзистора 5, величина кото рого определяется по числу звжигвющихся световодов блока 7 индикации, оказывается равным току, протекающему через рмистор 6. Считая коэффициент усиления операционного усилителя 3 достаточно выф соким, величину этого тока можно определить как где О(1) - текущее значение напряжения нв входе зоиив844К - коэффициент передачи делите ля 2 напряжения;Р - сопротивление резистора 6.При ослаблении нажатия на зонд 1 контакт в эондируемой точке сохраняется, но переключатель 8 возвращается в исходЫое, положение и подключает к затвору транзис тора 5 интегрирующий конденсатор 9. Через зарядный диод 4 конденсатор 9 заряжается до такого напряжения, при котором напряжение на резисторе 6 становится равным значению К Ч,где Охп; амплитудное значение измеряемого напряжения. Поскольку ток стока транзистора 5 пропорционален величине этого напряжения, то и число зажигвющихся светодиодов блока 7 оказывается пропорциональным амплитуде импульсов, поступающих на вход устройства,Если питание измерителя напряжений осуществляется от"автономного источника питания на сухих элементах, например, при настройке и ремонте электронной вппаратуты в полевых уловиях, то в случае необходимости контроля тОУьКФ пос тоянных напряжений можно зарядный диод 4 и интегрирующий конденсатор 9 из устройства вывести и, с целью снижения потребляемой мощности, подключить ис точник питания через замыкающий контакт переключателя 8. При этом в исходном состоянии, когда измерения не производятся, батарея сухих элементов будет отключена, а автоматическое подключение источника питания и отсчет показаний блока 7 индикации будут осуществляться лишь в момент нажатия на контактный зонд 3 Если к устройству предъявляются до- полнительные требования по измерению сопротивлений и пробивных напряжений полупроводниковых приборов, в Него можно ввести генератор тока, в частности между плюсовой шиной источника питания и контактным зондом 1. В этом случае ток генератора, протекая через резистор или обратносмещенный переход полупроводникового элемента, создает на них падения напряжения пропорциональные указанным контролируемым параметрам, а показание блока индикации 7 свидетельствует об их численных значениях. Фор мула изобретения Измеритель напряжений, содержащий дифферещиальный усилитель, один из лходов которого подключен к выходной цчп 1Составитель 1, Морозовтулинец Техред Ж, Кастелевич Корректор. В, Прохне нко едактор Н,Тираж 717 ПодписиИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийосква, ЖРаушская наб. д. 4/5 акаэ 8689/63 ВНИ% 9742 контактного зонда, а другой - к контуру обратной связи с общего выхода устройства, блок индикации, включенный в цепь нагрузки выходного усилительного каскада, интегрирующий конденсатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля наряду с постоянными напряжениями, амплитудных значений переменных и иЪПГульс-Ю ных напряжений в него введены зарядйый: диод и двухпозиционный переключатель, механически связанный с, контактным зон дом причем зарядный диод установлен меж 84ду выходом дифференциального усилителя "и входом выходного усилительного каска-да, замыкающий контакт переключателявключен параллельно зарядному диоду ас помощью размыкающего контакта - совходом выходного усилительного каскадасоединен интегрирующий конденсатор. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 364073 кл. Н 03 Р 3/38, 1971.2,. Илюкевич А. М, Техника алектрометрии. М. "Энергия, 1976,:. 217.