Универсальный калибратор тока

,Я н 4 001 К 3 У ИСАНИ е ЕТ ЕЛЬСТВУем ам СР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Житомирский филиал Киевскогополитехнического института им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(53) 621.317.7(088,8) (56) Калибратор постоянного тока П 321. Техническое описание, 2.389.001 ТО. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КАЛИБРАТОР ТОКА (57) Изобретение может быть использовано при создании образцовой автоматизированной аппаратуры для поверки и градуировки электроизмерительных приборов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Калибратор тока содержит предварительный усилитель 4, цифроаналоговый преобразователь 2, поверяемые амперметры 8 и 9, дифференциальный усилитель 5 мощности, образцовый резистор 12, входной регистр 22. В калибратор тока введены переключатель 1, цифроаналоговый преобразователь 3, биполярный источник 10 образцового напряжения, генератор 11 образцовой частоты, блоки 13 и 14 памяти, триггер 15 знака, делитель 16 с переменным коэффициентом деления, блок 17 выбора чистоты калибратора, двоичный реверсивный счетчик 18, блок 19 управления реверсом, блок 20 выбора шкалы поверяемых приборов, инвертор 21, реверсивный счетчик 23 команд и аналоговый компаратор 24. Предложенный калибратор имеет высокую надежность, может( .быть использован в широком динамическом диапазоне амперметров постоянного н переменного тока. Кроме того, он имеет автоматический режим работы, что обеспечивает высокую производительность поверки без использования дорогостояЩей управляющей машины, 1 ил.Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при создании образцовой автоматизированной аппаратуры для поверки и градуировки электроизмерительных приборов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. На чертеже представлена функциональная схема калибратора тока.Калибратор содержит переключатель 1, цифроаналоговые преобразователи 2 и 3, предварительный усилитель 4, дифференциальный усилитель 5 мощности, 15 клеммы 6 и 7 для подключения поверяемых приборов, поверяемые амперметры , 8 и 9, биполярный источник 10 образцового напряжения, генератор 11 образцовой частоты, образцовый реэис тор 12, блоки 13 и 14 памяти,.триггер15, делитель 16 с переменным коэффициентом деления, блок 17 выбора частоты калибратора, двоичный реверсивный счетчик 18, блок 19 управления 25 реверсом, блок 20 выбора шкалы поверяемых приборов, инвертор 21, входной регистр 22, реверсивный счетчик 23 команд и аналоговый компаратор 24,При этом кодовый вход первого цифроаналогового преобразователя 2 подключен к выходам входного регистра 22 ивыходам блока 14 памяти, аналоговыйвход и выход первого цифроаналогово.го преобразователя 2 подключены соответственно к неподвижному контактупереключателя 1 и через предварительный усилитель 4 по входу дифференциального усилителя 5 мощности и квходу аналогового компаратора 24, выход которого через реверсивный счетчик 23 команд подключен к адреснымвходам блока 14 памяти, старые адресные входы которого подключены к выходу блока 20 выбора шкалы поверяемых приборов, а управляющий вход подключен через инвертор 21 к управляющему входу входного регистра 22, входкоторого подключен к шине данных управляющей ЭВМ, выход генератора 11 50опорной частоты подключен через делитель 16 с переменным коэффициентомделения, двоичный реверсивный счетчик 18, блок 13 памяти и цифроаналоговый преобразователь 3 к одному изнеподвижных контактов переключателя1, второй неподвижный контакт которого подключен через биполярный источник 10 образцового напряжения, триггер 15 знака, блок 19 управления реверсом к выходу двоичного реверсивного счетчика 18, вход управления которого подключен к второму выходу блока 19 управления реверсом, управляющий вход делителя 16 с переменным коэффициентом деления подключен к выходу блока 17 выбора частоты калибратора, выход дифференциального усилителя 5 мощности подключен к последовательно соединенным клеммам 6 и 7 поверяемыми амперметрами 8 и 9, к образцовому резистору 12 и к своему входу.Блок 17 представляет собой переключатель (или группу переключателей), выходное значение кода которого зависит от его углового положения или нажатой кнопки. Электрическая схема переключателей, осуществляющих коммутацию образцовых резисторов, выполнена так, чтоисключается составляющая погрешностивоспроизведения тока, которая обусловлена падением напряжения на егоконтактах. Это достигается тем, чтокаждое образцовое сопротивление распаивается на две платы или две группыконтактов переключателя. Через однугруппу контактов проходит задаваемыйток нагрузки, а через вторую группуконтактов снимается сигнал, подаваемый на инверсный вход дифференциального усилителя 5 мощности,Универсальный калибратор тока работает следующим образом.Сигнал генератора 11 образцовойчастоты Го подается на счетный входделителя 16 с переменным коэффициентом деления. Коэффициент его делениязависит от кода, подаваемого на егоустановочные входы, которые вырабатывает блок 17 выбора частоты калибратора. Сигнал частотой 1 /М с выходаделителя 16 поступает на счетный. входдвоичного реверсивного счетчика 18,а его выходы подключены к адреснымвходам блока 13 памяти и к входамблока 19 управления реверсом.При линейном изменении кода адреса, вырабатываемого двоичным реверсивным счетчиком 18, выходной кодблока 13 памяти можно представить вовремени в виде непрерывной последовательности синусоидальных полуволнположительной полярностиБ пЗч 1 Бм кВз 1 п йИс 4(ОЯ д2) ф130893где дЧ = ---- дискретность изме 1 максм нения фазы формируемого сигнала;И - максимальное значение вымдксходкого кода реверсивногосчетчика 18;3 - текущее значение кода реСЧверсивного счетчика 18Когда значение кода двоичного реверсивного счетчика 18, работающего 10 в режиме суммирования, достигает значения М, срабатывает блок 19 упибкс хравления реверсом и изменяет знак управляющего сигнала, подаваемого на шину реверса, т,е. переводит двоич ный реверсивный счетчик 18 в режим вычитания.Когда код счетчика 18 достигает значения И = О, блок 19 опять переводит его в режим суммирования и т.д. 20Выходы блока 13 подключены к соответствующим входам цифроаналогового преобразователя 3.1В момент перевода счетчика 18 с режима вычитания в режим суммирования, т,е. когда И = О, блок 19 вырабатывает импульс, который изменяет состояние триггера 15 знака. Это приводит к тому, что изменяется полярность источника 10 образцового напряжения, подаваемого на вход цифроаналогового преобразователя 3.Таким образом, благодаря совместному изменению полярности источника 10 образцового напряжения и кода, формируемого блоком 13 памяти, на выходе цифроаналогового преобразователя 3вырабатывается напряжение синусоидальной формы. Это напряжение или 40 образцовое напряжение +По через контакты переключателя 1 подается на сигнальный вход цифроаналогового преобразователя 2, выходное напряжение которого зависит от кода Ну, подаваемого на его адресные входы и определяются выражениемМуП = БЬЫх ЦАПОу макс50Код на адресные входы цифроаналогового преобразователя 2 может задаваться либо от управляющей электронной вычислительной машины через входной регистр 22, либо от блока 14 памяти, который совместно с блоком 20 выбора шкалы поверяемых приборов и с реверсивным счетчиком 23 команд выполяет функции командного устройства. 69 4В зависимости от логического уровня, подаваемого на вход инвертора 21,;цифроаналоговый преобразователь 2 изменяет уровень выходного сигнала,пропорционального коду Иу, которыйвырабатывает блок 14 памяти или управляющая электронно-вычислительнаямашина,В блоке 14 памяти матричного типазаписано несколько программ. Номерпрограммы определяет блок 20 выборашкалы поверяемого прибора, вырабатывающий коды старших разрядов, а кодмладших разрядов, определяющий дискретйость изменения выходного напряжения, задает реверсивный счетчик 23команд.Если с исполнительного устройства(не показано) на счетный вход реверсивного счетчика 23 команд, работающего в режиме суммирования, поступаютимпульсы, то код блока 14 памяти ивыходное напряжение цифроаналоговогопреобразователя 2 увеличиваются до техпор, пока его выходное напряжение непревышает верхний порог срабатыванияаналогового компаратора 24Послеэтого изменяется выходное напряжениена шине реверса и реверсивный счетчик23 команд переведен в режим вычитания, Как только выходное напряжениецифроаналогового преобразователя 2становится ниже Бн второго порогового уровня аналогового компаратора 24,реверсивный счетчик 23 команд вновьпереходит в режим суммирования.Выходное напряжение, формируемое цифроаналоговым преобразователем 2, усиливается предварительным усилителем 4 и поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 5 мощности. Выходное напряжение усилителя 5 прикладывается к последовательно соединительным поверяемым (градуируемым) амперметрам 8 и 9 и образцовому резистору 12. Выходное напряжение, снимаемое с этого резистора, подается на инвертирующий вход дифференциального усилителя 5 мощности. Выходное значение тока 1 из-за глубокой отрицательной обратной связи, так же как в известном устройстве, определяется из условияПахнВ. обрРежим воспроизведения калибратором постоянного или переменноготоков1308969 ВНИИПИ Заказ 1795/38 Тираж 31 Полписное Произв, полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная,определяется положением переключателя 1Блок 13 памяти хранит Б , аргументов 1/4 периода гармонического колебания с постоянным шагом дискретности по аргументу. Адрес, формируемый реверсивным счетчиком 18, вызывает соответствующее изменение выходного напряжения цифроаналогового преобразователя 3. Для данного мето да формирования сигнала характерна полная симметрия кривой на каждые четверть периода Т при линейно-ступенчатом изменении входного кода,Предлагаемое устройство может быть 15 полностью реализовано на современных интегральных микросхемах, имеет высокую надежность работы, может быть использовано для поверки в широком динамическом диапазоне амперметров по стоянного и переменного токов, имеет автоматический режим работы, что обеспечивает высокую производительность поверки (градуировки) измерительных приборов без применения дорогостоящей 25 управляющей машины, должно иметь ма лую потребляемую мощность (без дифференциального усилителя мощности неболее 7-8 ВА). Формула из обретения Универсальный калибратор тока, содержащий дифференциальный усилитель мощности, подсоединенный к клемме для 35 подключенияповеряемых амперметров, образцовый резистор, подключенный между корпусом и инвертирующим входом подключенного к второй клемме для подключения поверяемых амперметров 40 дифференциального усилителя мощности, а его неинвертирующий вход через предварительный усилитель, цифроаналоговый преобразователь и входнойрегистр подсоединен к шине данных управляющей электронно-вычислительной машины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены второй цифроаналоговый преобразователь, два 50 блока памяти, блок выбора шкалы поверяемого прибора, блок управления реверсом триггер знака, блок выборачастоты калибратора, инвертор, реверсивный счетчик команд, аналоговыйкомпаратор, переключатель, биполярный источник опорного напряжения, дво,ичный реверсивный счетчик, генераторобразцовой частоты и делитель с переменным коэффициентом деления, счетныйвход которого подключен к генераторуобразцовой частоты, а адресные входык блоку выбора частоты калибратора,кодовые входы второго цифроаналогово"го преобразователя через блок памятиподсоединены к входам блока управления реверсом и к выходам двоичногореверсивного счетчика, а аналоговыйвход второго цифроаналогового преобразователя через биполярный источникобразцового напряжения и триггер знака связан с выходом блока управленияреверсом, адресные входы второго блока памяти соединены с выходом блокавыбора шкалы поверяемых приборов ичерез последовательно соединенные реверсивный счетчик команд и аналоговыйкомпаратор с выходом предварительногоусилителя, вход и выход инвертора соответственно подключены к входам разрешения второго блока памяти и вход"ного резистора, аналоговый вход первого цифроаналогового преобразователяподключен к подвижному контакту переключателя, первый неподвижный контакткоторого подсоединен к второму выходубиполярного источника образцового напряжения, а второй неподвижный контакт переключателя подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, выход блока управленияреверсом связан с входом реверса двоичного реверсивного счетчика, выходделителя с переменным коэффициентомделения - с входом двоичного реверсивного счетчика, выходы второго постоянного запоминающего устройства -с кодовыми входами первого цифроаиалогового преобразователя, счетныйвход реверсивного счетчика командявляется первым управляющим входомкалибратора, а вход инверторавторым управляющим входом калибратора.