Устройство для измерения -параметров

-2 л, Р 18конструкторскроиэводством В,И,Тихоненко 088,(54) УСТРОЙСТВраметров ИЗМЕРЕНИЯ И.С СР 3 Сл ОсудАРственный комитет сссРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕК ДТ 0 ГСН 0 У СИДТЛСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 940086, кл, С 01 К 27/26, 1982.Авторское свидетельство СССРВ 360624, кл. С О 1 К 27/.26, 1972.(57) Изобретение может бать использовано во времяимпульсных измЕрителях К 1.С. Цель изобретения - повьппение точности измерения, Устройствосодержит преобразователь 1 параметров в цифровой код, имеющий ключи6, 7 и 12, пороговые элементы 9 и10 и генератор 11 импульсов. Крометого, устройство содержит счетчик 13и счетчик 14 циклов. Введение ключей 15 и 16, эталонного конденсатора 17, дешифратора 19, счетчика 20циклов и цифроаналогового преобразователя 21 исключает влияние на результат измерения случайной и временной нестабильности параметров элементов устройства, 1 ил, 13107515 Ю 15 20 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано во времяимпульсных измерителях К 1.С при конструировании приборовс 1 Ц.С-измерительными преобразователями неэлектрических величин,Цель изобретения - повышение точности измерения в условиях длительной автономной работы устройства путем исключения влияния на результатизмерения случайной и временной нестабильности параметров элементовустройства,На чертеже показана схема устройства для измерения И.С-параметров,Устройство содержит преобразователь 1 параметров в цифровой код, имеющий первый 2, второй 3 и третий 4 входы подачи эталонных напряжений, измерительный вход 5 и состоящий из ключей 6 и 7, резистора 8, двух пороговых элементов 9 и 10, генератора 11 импульсов и ключа 12, счетчик 13, первый счетчик 14 циклов ключи 15 и 16, эталонный конденсатор 17, клеммы для подключения исследуемого конденсатора 18, дешифратор 19, второй счетчик 20 циклов и цифроаналоговый преобразователь 21.Преобразователь 1 параметров в цифровой код подключен измерительным входом 5 к выходам ключей 15 и 16, входы которых подключены соответственно к первым выводам эталонного 17 и измеряемого 18 конденсаторов, втоРые выводы которых подключены к общей шине, Первый вход 2 подачи эталонного напряжения преобразователя 1 параметров в цифровой код подключен к входу ключа 6, выход которого подключен к выходу ключа 7 и к первому выводу резистора 8, второй выход которого подключен к первым входам пороговых элементов 9 и 10 и к измерительному входу 5, выходы пороговых элементов 9 и .10 подключены к обоим управляющим входам ключей 6 и 7, выход порогового элемента 10 подключен к счетному входу первого счетчика 14 циклов, выход которого подключен к первому управляющему входу ключа 12, к третьему управляющему входу ключа 6 и к счетному входу второго счетчика 20 циклов, К входу ключа 12 подключен генератор 11 импульсов, а на второй управляющий вход ключа 12 заведен сигнал "Пуск", также поданный на четвертый управляющий вход ключа 6, Выход ключа 12 соединен сосчетным входом счетчика 13, выходыкоторого соединены с входами дешифратора 19, выход которого соединенс входом разрешения счета второгосчетчика циклов 20, выходы которогоподключены к информационным входамцифроаналогового преобразователя 21,выход которого подключен через вход3 подачи эталонного напряжения преобразователя 1 параметров в цифровой код на второй вход пороговогоэлемента 9. Выход дешифратора 19 подключен к управляющим входам ключей15 и 16, при этом вход 4 преобразователя 1 соединен с вторым входом порогового элемента 10, Вход ключа 7 подключен к общей шине,1Устройст:во для измерения ВЕС-параметров работает следующим образом,В исходном состоянии счетчики13, 14 и 20 и дешифратор 19 обнулены, ключи 6, 12 и 16 закрыты, ключи7 и 15 открыты. При поступлении сигнала "Пуск" открываются ключи 6 и12, закрывается ключ 7, начинаетсязаряд эталонного конденсатора 17 отпостоянного напряжения Б через ключ6 и резистор 8.Счетчик 13 подсчитывает импульсыгенератора 11, прошедшие через ключ12. При достижении на конденсаторе,17 значения напряжения 11, поступающего на вход сравнения пороговогоэлемента 9 с выхода цифроаналогового преобразователя 21, срабатываетпороговый элемент 9, которого включа"ет ключ 7 и выключает ключ 6, приэтом начинается разряд эталонногоконденсатора 17 через резистор 8 иключ 7 на общую шину до значения эталонного напряжения Б, поступающегочерез вход 4 преобразователя парамет 1 юв 1 в цифровой код на вход сравнения порогового элемента 1 О. При достижении напряжением на конденсаторе17 значения О срабатывает пороговыйэлемент 10, переключающий ключи 6 и7 на заряд конденсатора 17,Циклы заряда-разряда конденсатора 17 продолжаются, и количество циклов подсчитывается в счетчике 14 до появления на его выходе импульса,который добавляет единицу в счетчик 20и сбрасывает в "0" ключ 12 и счетчик 13. Значение кода в счетчике 20увеличивается на единицу, и, соот 1310751ветственно, напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 21 возрастаетЕсли количество импульсов и , прошедших с генератора 11 через ключ 12 на счетчик 13 за время периода пересчета счетчика циклов 14 до появления на его выходе импульса, не достигло некоторого значения А, т.е. пс А, то дешифратор 19 сохраняет 10 нулевое состояние, при этом к измерительному входу 5 преобразователя 1 параметров в цифровой код через ключ 15 остается подключенным эталонный конденсатор 17. 15По следующему сигналу Пуск устройство производит очередной цикл замера эталонного конденсатора 17 при возросшем значении эталонного напряжения ц 2, поступающего на вход 20 порогового элемента 9. При этом в счетчик 13 записывается больпий,чем в предыдущем цикле, код ий, Вобщем случае код, записанный в счетчике 6, к концу каждого цикла замера25 зависит от значения резистдра Ко, значений эталонных напряжений Цо, Ц и Ц , частоты генератора 11 и конденсатора 17:30и; = ГКС 1 п (Цо Ц 2ц;х( - - - -)хК где Йо - частота генератора 11; 35К - сопротивление резистоора 8;Со - емкость конденсатора 17;Ц - напряжение на входе 2преобразователя 1 параметров В цифровой кодК в . коэффициент деления счетчика 14,Окончание каждого цикла пересчетапервого счетчика циклов 14 приводитк возрастанию кода в счетчике 20,что, в свою очередь, обусловливаетповышение порогового напряжения Ц2поступающего с выхода цифроаналогового преобразователя 21 на вход порого ного элемента 9, при этом значениезаписываемого кода в счетчике 13 возрастает в каждом цикле до тех пор,пока не достигнет величины А:55и, = К,К.С,1.и (;," )( " ) хо г(3) х К. Прн и; = А дешифратор 19 переключается запрещает своим выходным сигна. лом счет импульсов в счетчике 20, закрывает ключ 15 и открывает ключ 16, который подключает измеряемый конденсатор 18 к преобразователю. 1 параметров в цифровой код.В последующие циклы замеров напряжение Ц 2, , сохраняется постоянным, Количество импульсов, проходящее на счетчик 13 и соответствующее измеряемой емкости С, определяется по следующей формуле: Цо Цг 1(4) х К,которая с учетом (3) имеет вид Схи А.х С(5) Таким образом, результат п измерения емкости С конденсатора 18 оказывается независимым от временной нестабильности следующих в 6 личин: напряжения ц , поданного на вход 2опреобразователя параметров в цифровой код, напряжений Ц и Ц порогов срабатываний пороговых элементов 9 и 10, значения резистора К и частоты Г генератора 11. Точность устройства и повторяемость ре- зультатов измерений значительно повышаются при длительной автономной работе при отсутствии настроечных операций. Наладка устройства сводится к подбору значения эталонного кон- денсатора Со при измерении емкостей и сопротивлений либо значения эталонной индуктивности при измерении Индуктивностей. Формула изобретенияУстройство для измерения К 1,с-параметров, содержащее преобразователь параметров в цифровой код с измери,тельным входом и тремя входами подачи эталонных напряжений, к выходу которого подключен счетчик, первый счетчик циклов, входом и выходом соединенный с преобразователем парамет10751 Составитель Н,КриковТехред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов Редактор А.Огар Заказ 1887/42 Тираж 31ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 5 13 ров в цифровой код, клеммы для подключения исследуемого конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два ключа, эталонный конденсатор, дешифратор, второй счетчик циклов и цифроаналоговый преобразовательпричем выходы ключей подключены к измерительному входу преобразователя параметров в цифровой код, а входы каждого - к общей шине через эталонный конденсатор и клеммы для подключения исследуемого конденсатора соответственно, информационные выходы счетчика подключенык дешифратору,выход которого подключен к управлякяцим входам ключей и к 5 входу разрешения счета второго счетчика циклов, счетный вход которогоподключен к выходу первого счетчикациклов, а информационные выходы - кинформационным входам цифроаналого ваго преобразователя, выход которого подключен к второму входу подачиэталонного напряжения преобразователя,параметров в цифровой код.