Цифровой веберметр

/0203 М 1/Ф. 5)4 С 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 21 надежности устроиства. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены элемент ИЛИ 15 микропереключатель 16 и преобразователь 17 кода. Кроме того, устройство содержит первичный преобразователь 1 модулятор 2, преобразователь 3 напряжение - частота, реверсивный счетчик 4, триггеры 5,6 и 7, блок 8 индн кации, дешифратор 9, регистр 10, эле менты И 11 и 12, генератор 13 импуль сов и одновибратор 4. Устройство обеспечивает получение промежуточных результатов измерения, что позволяет исследовать динамику изменения магнитного потока измеряемого образца. 6 Вюл.ий по ский ельс 3/О виде 01 К ств 33/ ете01 4) ЦИ7) И РОВОИ ВЕБЕРМЕТ и носится к обл бретение озмерительнользовано ехники и мож электро быть ис змерения янных магнитов потока пос тно ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) АвторскоеУ 1187116, кл,САвторское св9 1187114, кл. ью изобретения является повьпнениИзобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения магнитного потока постоянных магнитов.Цель изобретения - повьшение на -дежности устройства путем упрощения,На чертеже представлена функциональная структурная схема устройства.ЦиФровой веберметр содержит первичньп преобразователь 1, ньход которого соединен с входом модулятора2, выход которого соединен с входомпреобразонателя напряжение-частота3, реверсивный счетчик 4, первый 5,второй 6 и третий 7 триггеры, блокиндикации 8, вход модуля потока которого соединен с выходом дешифратора 9, вход которого соединен с ньходом регистра 1 О, первый 11 и второй 12 элементы И, генератор импульсов 13, одновибратор 14, элементИЛИ 15, микропереключатель 16 и преобразователь кода 17. Выход генератора 13 соединен со счетным входом25триггера 5, прямой выход которогосоединен со входом управления модулятора 2 и первым входом элементаИ 11, инверсный выход со входом одновибратора 14 и первым входом элемента И 12.Вторые входы элементов И 11 и 12слединены с выходом преобразователя3, а выходы, соответственно со входами прямого и инверсного счета счетчика 4, 1 -вход которого соединен с 35выходом микропереключателя 16 и первым входом элемента ИЛИ 15, второйвход которого соединен с выходом переполнения реверсивного счетчика 4,выход заема из младшего разряда которого с 5 -входом триггера 6, 1 -входтриггера 6 соединен с выходом элемента ИЛИ 15, а выход - с 2 -входомтриггера 7 и со знаковым входом преобразователя 17, информационньпй входкоторого соединен с выходом счетчика 4, а выход - с информационнымвходом регистра 9, вход установкикоторого соединен со входом установки триггера 7, выходом однонибратора14 и входом микропереключателя 16.Знаковый вход блока индикации 8 соединен с выходом триггера 7,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии выходное напряжение индукционного первичного преобразователя 1 равно нулю, микропереключатель 16 замкнут. Генератор импульсов 13 формирует прямоугольные колебания стабильной частоты, которая поступает на счетный вход первого триггера 15, По срезу импульса на инверсном выходе первого триггера формируется короткий импульс на выходе одновибратора 14, который поступает на вход установки информации регистра 10, вход установки информации третьего триггера 7 и через микропереключатель 16 - на к -вход счетчика и первый вход элемента ИЛИ 15, с выхода которого поступает на к-вход второго триггера 6, В результате на блоке индикации 8 высвечивается ноль, а на индикаторе полярности 8 - плюс. Измерение начинается после размыкания микропереключателя 16 и продолжается до следующего замьпсания.Устройство работает циклически,длительность цикла равна периоду колебаний Т выходного сигнала первого триггера 15. Выходное напряжение индукционного первичного преобразонате - ля 1 через модулятор 2 поступает на вход преобразователя напряжение-частота 3, который имеет характеристику вида: где Р (с) - выходная частота преобразователя напряжениечастота 3;К - коэффициент пропорциональности;0 - выходное напряжение модулятора 2;Р (С) - выходная частота преобраозователя напряжение-частота 3 при нулевом сигнале на входе,При единичном сигнале на прямомвыходе первого триггера 5, коэффициент передачи модулятора 2 равенединице. На втором входе первого 11элемента И-НЕ присутствует единица,а на втором входе второго 12 элемента И-НЕ - ноль, поэтому выходнаячас.тота преобразователя напряжениечастота 3 поступает на суммирующийвход реверсивного счетчика импульсон 4. В течение второго полупериодаколебаний на инверсном выходе первого триггера 5 присутствует единица ичастота Р (С) поступает на вычитающий вход счетчика импульсов 4. Такимобразом, состояние счетчика импульсов 4 в момент возникновения следующего импульса на выходе одновибратора 14, по которому производится запись состояния счетчика импульсов 4через преобразователь кода 12 в буферный регистр 10, определяется выражением т)2т=к,г, К) к +г,(к) к -10 15 Далее процесс повторяется. В моменты времени иТ состояние счетчикаимпульсов и блока индикации 8 определяется выражениемПТк(пг) =к,и, а,огде и = 1,2,3,55Следовательно, состояние буферного регистра 10 и блока индикации 8 вкаждый момент времени соответствуеттекущему значению магнитного потока,о отгкт)Так как частота колебаний на выходе триггера 5 значительно больше20 частоты изменений Ро(г.), тотатг. Ж а =гк,о т 2поэтому тк =к,г, к (1) 25оВеличина М пропорциональна изме - нению магнитногопотока, пронизывающего индукционныйпервичный преобразователь в течение интервалавремени Т.Содержимое регистра 10 поступаетчерез дешифратор 9 на вход блокаиндикации 8.В течение следующего периода сигнала на выходе первого триггера 5 процессы происходят аналогичным образом, но суммирование выходных импульсов преобразователя напряжение- частота 3 начинается с начальными условиями, определяемыми выражением (1), Таким образом, в момент времени 2 Т состояние счетчика импульсов 4 определяется выражениемттИ(2 Т) = КБ (с) йс+КБ (е) йс2 Т45К,Б (е) йео пронизывающего индукционный первичныйпреобразователь 1. Таким образом измерение продолжается до следующегомомента замыкания микропереключателя 16, которое определяет оператор. Если состояние счетчика импульсов 4 в момент времени возникновения импульса на выходе одновибратора 14 соответствует положительному числу М(пТ)О, то преобразователь кода 17 не изменяет кодовую комбинацию, и в буферный регистр 1 О запишется число И(пТ) . Если И(пТ)О,что соответствует отрицательной полярности сигнала на выходе индукционного первичного преобразователя 1, то число импульсов, поступивших на вычитающий вход счетчика импульсов 4, превысит число импульсов, поступивших на суммирующий вход. Это условие означает, что в некоторый момент времени состояние счетчика импульсов 5 переключится из нулевого состояния вксостояние 10 - 1, причем это происходит при поступлении импульсов на вычитающий вход. В этом случае на выходе ( 0 счетчика импульсов 4 сформируется импульс, который устанавливает второй триггер 6 в единичное состояние и на его О-выходе формируется сигнал логической единицы. При поступлении единицы на знаковый вход "Зн" преобразователя кода 17 на его выходе формируется код И, соответствующий абсолютной величине числа И(пТ) при 1 О. Код И является по отношению к М(пТ) дополняющим, Поэтому блок индикации 8 высвечивает число, пропорциональное магнитному потоку измеряемого образца. В момент возникновения импульса на выходе одновибратора 14 третий триггер 7 устанавливается в единичное состояние и на блоке индикации 8 высвечивается знак минус. В последующий полупериод колебаний первого триггера 5, когда осуществляется суммирование выходных импульсов преобразователя напряжение-частота 3, состояние счетчика импульсов переключается из отрицательного в положительное. В этом случае на его выходе 9 формируется импульс, который через элемент ИЛИ поступает на к -вход установки в ноль второго триггера 6 и последний переключается в нулевое состояние. Однако это не приводит к переключение третьего триггера 7. В1307406 20 25 ЗО ряда реверсивного счетчика, выходзаема из младшего разряда которогосоединен с 5-входом второго триггера, К-вход которого соединен свыходом элемента ИЛИ, а выход - сЭ-входом третьего триггера и знаковым входом преобразователя кодов,информационный вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика,40 нен с выходом третьего триггера. Составитель Е.Аносова Редактор Н.Горват Техред Л.Олейник Корректор С,ЧерниЗаказ 1629/46 Тираж 731 Подписное ВНИ 1 П 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 последующий полупериод, когда выходные импульсы преобразователя напряжение-частота 3 поступают на вычитаю щий вход счетчика импульсов 4, сосЪ тояние последнего может принять отри- дательное значение, тогда второй триггер 6 сиона переключится в единичное состояние, а третий триггер 7 сохранит единичное состояние. Если состояние счетчика импульсов 4 в момент возникновения импульса на выходе однонибратора 14 будет положительным, то второй триггер будет находиться в нулевом состоянии и указанным импульсом третий триггер 7 переключится в нулевое состояние,Второй триггер 6 выполняет функциидинамического триггера знака, а третий триггер 7 - статического, засчет чего исключается эффект мерцания цифрового индикатора полярности.Далее устройство работает аналогично до следующего замыкания микропереключателя 16, которое приведет к установке н ноль счетчика импульсоввторого 6 и третьего 7 триггеров.После этого устройство готово к проведению следующего измерения,Таким образом, за счет модуляции аналогового сигнала с выхода индукционного первичного преобразователя 1, преобразования н частоту следования импульсов и цифровой демодуляции снижается влияние дрейфа нуля аналоговых элементов устройства в течение времени измерения. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает получение промежуточных результатов измерения, что познопяет исследовать динамику изменения магнитного потока измеряемого образца,формула изобретения Цифровой неберметр, содержащий первичный преобразователь, выход ко 5 О 15 торого соединен с нходом модулятора,выход которого соединен с входомпреобразователя напряжение-частота,реверсивный счетчик, первый, второйи третий триггеры, блок индикации,вход модуля которого соединен с выходом дешифратора, вход которогосоединен с выходом регистра, первыйи второй элементы И, генератор импульсов, однонибратор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, внего введены элемент ИЛИ, микропереключатель и преобразователь кода,причем выход генератора импульсов соединен с счетным входом первоготриггера, прямой выход которого соединен с входом управления модулятора и первым входом первого элемента И, инверсный выход - с входомоднонибратора и первым входом второго элемента И, вторые входы первогои второго элементов И соединены свыходом преобразователя напряжениечастота, а выходы, соответственно, свходами прямого и обратного счетареверсивного счетчика, К-вход которого соединен с выходом микропереключателя и первым входом элементаИЛИ, второй вход которого соединенс выходом переполнения старшего раза выход - с информационным входомрегистра, вход установки которогосоединен с входом установки третьего триггера, выходом однонибратора и входом микропереключателя, причемзнаковый вход блока индикации соеди