Преобразователь значения емкости конденсаторов в код

(21) 3317790/ (22) 15.07.81 (46) 30.03.83 (72) Е.С. Варг Т,Г. Галамай и (53),621.317, (56) 1, Авторс Р 310198, кл. Бюп,.М 12а, М.А. ГаврилЛ.В. Мороз38(088.8)кое свидетельс6 01 й 27/26,к во СССР968,СССР977 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН 2, Авторское свндетельст9 711494, кл, О 01 К 27/26,(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАЧЕНИЯЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ В КОД, содержащий измерительный генератор с колебательньм контуром, выход которого соединен с зажимами для подключения измеряемого конденсатора, переключатели, один из которых включенпоследовательно с колебательными контуром измерительного генератора, авторой - параллельно с ним, причемвыход измерительного генератора подключен к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, блок управления, первый,. второй и третий выходы которогоподключены к управляющим входам соответствующих элементов И, четвертый выход соединен с входом "Установка Оф реверсивного счетчика, пя-тый и шестой выходы подключены к управляющим входам первого и второго переключателей соответственно, причем второй вход первого элемейта И соединен с выходом кварцевого генератора, а выходы второго и третьего . элементов И подключены к сувыирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены суммирующий счетчик й импульсный перемножитель, причем вы ходы младших разрядов суммирующего счетчика подключены к сигнальным входам, а выходы старших разрядов этого счетчика - к управляющим вхо,- дам перемножителя, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, а выход первого элемента И соединен с вхо- Я дом суммирующего счетчика, вход "Установка 0" которого подключен к седьмому выходу блока управлания, первый вход которого в свою очередь подключен к выходу счетчика, а второй - к выходу формирователя импульсов.Изобретение относитс: к измерительной технике и може быть использовано в приборах для измерения емкости.Известно устройство для измере" :ния емкости, содержащее автогенера тор с иэмеряеМой емкостью, эталонный автогенератор, генератор импульсов, Формирователи, пересчетные схемы, реверсивный счетчик 13.Недостатки. данного устройства - 10 низкая точность измерения, обусловленная возникновением во времени разности частот эталонного и измерительного генераторов, и сложность.Наиболее близким к предлагаемому 15 является устройство для измерения емкости конденсаторов, содержащее изме-, рительный генератор с колебательным контуром, выход которого соединен с зажимами для подключения измеряемого конденсатора, переключатели, один из которых включен параллельно с колебательным контуром измерительного генератора, а другой - последовательно с ним, импульсный кварцевый генератор, формирователь импульсов, счетчик, реверсивные счетчики, четыре элемента И и блок управления 21,Недостаток известного устройства заключается в низком быстродействии. Время преобразования значения емкости в код равно 35 где .- коэффициент пересчетасчетчика;Т,ТО- периоды колебаний приподключении к измерительному генератору емкостей 40Сп+С о+Си Со+Сп соответственно (Сп - емкость переключателей; С - емкостьизмерительного генератора;С - измеряемая емкость). 45Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при сохранении простоты его аппаратурной реализации.Поставленна: цель достигается тем, что в устройство, содержащее измерительный генератор с колебательным контуром, выход которого соединен с зажимами для подключения измеряемого конденсатора, переключатели, один из которых включен последовательно с ко лебательным контуром измерительного генератора, а второй - параллельно с ним, причем выход измерительного генератора подключен к входу формирователя импульсов, выход которого под ключей к входу счетчика, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих элементов И, четвертый выход соединен с входомгде йИ12 О йсредняя частота следования импульсов на выходе перемножителя 12;Мо - емкость суммирующего счетчика 7;"Установка 0" реверсивного счетчика, пятый и шестой выходы подключены к управляющим входам первого и второго переключателей соответственно, причем второй вход первого элемента И соединен с выходом кварцевого генератора, а выходы второго и третьего элементов И подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика соответственно, дополнительно введены суммирующий счетчик и импульсный перемножитель, причем выходы младших разрядов суммирующего счетчика подключены к сигнальным входам, а выходы старших разрядов этого счетчика - к управляющим входам перемножителя, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, а выход первого элемента И соединен с входом суммирующего счетчика, вход "Установка 0" которого подключен к седьмому выходу блока управления, первый вход которого в свою очередь подключен к выходу счетчика, а второй - к выходу формирователя импульсов.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит блок 1 управления, измерительный генератор 2, кварцевый генератор 3, переключатели 4 и 5, счетчик б, суммирующий счетчик 7, реверсивный счетчик 8, элементы И 9-11, импульсный перемножитель 12, формирователь 13 импульсов и измеряемый конденсатор 14,Работа устройства происходит в два периода.В первый период замыкается переключатель 4 и размыкается переключатель 5. К колебательному контуру подключена емкость С+Со+С. Колебания с измерительного генератора 2 поступают на вход счетчика б и на второй вход блока 1 управления. Блок 1 управления открывает на время Т =1 Т (где М - коэффициент пересчета счетчика б; Тх - период колебаний на выходе измерительного генератора 2) элементы И 9 и 10. Импульсы частоты Го с выхода кварцевого генератора 3 поступают через открытый элемент И 9 на вход суммирующего счетчика 7. Суммирующий счетчик 7 и импульсный перемножитель 12 представляют собой устройство, работающее по принципу двоичного умножителя и реализующеезависимости вида1008673 уг0 ОЙ.йй 10 кЪЕй= К - сйЯ0 г,15 или у вт)2Я214 о или Р 24 УйСх- кО М (с=Ф, Г - число в суммирующемсчетчике 7, нарастающее во времени полинейному закону,Выходные импульсы перемножителя 12 импульсов поступают через откры тый элемент И 10 на суммирующий вход реверсивного счетчика 8.По окончании времени Тх в ревер . сивном счетчике 8 запишется число Окончание первого периода работы устройства характеризуется тем, что блок 1 управления закрывает элементы И 9 и 10, а в реверсивном счетчике 8 записанном число М.Конец первого периода работы означает начало второго периода. При25 этом блок 1 управления размыкает переключатель 4 и замыкает переключатель 5 и устанавливает суммирующий счетчик 7 в нулевое состояние. К контуру подключена емкость Со+Сп. Первый импульс с выхода формирователя, поступает на блох 1 управления, от-. крывает элементы И 9 и 11. Время преобразования во втором периоде Т=КТО, где ТО - период колебаний на выходе З 5измерительного генератора 2при подключении к колебательному контуру емкостиСб+СпИмпульсы с выхода импульсного пе ремножителя 1.2 через открытый элемент И 11 поступают на вычитающийвход реверсивного счетчика 8.За время Т на вход реверсивногосчетчика 8 поступит число М 2 импуль.сов, равное По окончании обоих периодов работы реверсивный счетчик 8 зафиксирует число Таким образом, в предложенном преобразователе по сравнению с про;тотипом достигнуто. значительное уве-. личение быстродействия,(время преобразования Тп= кТо+ .МТх) .Увеличение быстродействия произошло практическибез усложненияустройства, поскольку из состава. устройства исключен реверсивныйсчетчик,взамен ко;торого введены суммирующий счетчик и импульсный перемножитель, состоящий в общем случае из группы элементов И, причем число элементов И равно половине числа разрядов суммирующего счетчика 7.Технико-экономическая эффективность от внедрения изобретения заключается в сокращении времени измерения.Поомитета СССРткрнтийнаб., д, 4 исно илиал ППП "Пат г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Л. СотниковаРедактор А. Лежнина Техред М.Коштура Корректор В. Бутяга