Устройство для измерения отношения двух напряжений

льствоК 19/10ИЗМЕРЕН ение 7) Изоб мерител относится к электрнике, Цель изобреочности измерения,ит источники 26 ой те тения повышениеУстройство содер ровые24 ПуБлокиисточи электр вышение то а нк иона игнал торой щегосяряемоговходу АЦрегистрварител выход к входу к которог20. Вхоходам АЦ ен к вы- под- меряемо- Выход лючен напря ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ (ХНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ вторском СвидктеЛьСТ(71) Сумской филиал Харькополитехнического институтаим. В.И. Ленина(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относитмерительной технике. Цель изобретения -сти измеренияНа чертеже приведен фу ц льная схема устройства,Устройство содержит первый 1 ивторой 2 входы, источник 3 опорногонапряжения, первый 4 и второй 5 счечики импульсов, цифровой компаратор,6, первый 7 и второй 8 ключи, первый 9 ивторой 1 О управляемые делители частоты следования импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11,триггер 12, генератор 13 импульсов,первый - четвертый элементы 14-17задержки, первый - третий регистры18-20, первый - третий аналого-циф 2и 27 линейно изменяющегося сигнала, источник 3 опорного напряжения, компаратор 6, ключ 7, Выполнение источ ника 26 на аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 21, регистре 18, счетчике 4 импульсов и управляемом делителе 9 частоты, выполнение источ. ника 27 на АЦП 22, регистре 19, счетчике 5 импульсов, управляемом делителе 10 частоты, цифроаналоговом преобразователе 11, выполнение компаратора 6 цифровым, а также введение в устройство АЦП 23, регистра 20, генератора 1.3 импульсов, ключа 8 триггера 12 и элементов 14-17 задержки обеспечили достижение поставленной цели в результате реализации устройства на цифровой элементной базе. 1 ил. еобразователи АЦП 21-23, входи выход 25 устройства.9,18 и 21, образуют первый26 линейно изменяющегося а блоки 5,10,11, 19 и 22 - сточник 27 линейно изменяюигнала, Вход 1 большего изме- напряжения Оподключен к П 21, выход которого через 18 подключен к входу предной установки счетчика 4,торого подключен к мпаратора 6, второй подключен к выходу регистра 20 подклю П 23, вход которого входу 2 меньшего и жения Ц (Б1),источника 3 подключей к входу АЦП 22, выход которого через регистр 19 подключен к входу предварительной установки счетчика 5, выход которого через последовательно соединенные ЦАП 11 и ключ 7 подключен к выходу 25 устройства. Выход генератора 13 через ключ 8 подключен к входам делителей 9 и 10 частоты, выход первого из 1 О ,которых подключен к счетному входу счетчика 4 непосредственно и к стробирующему входу компаратора 6 через элемент 14 а выход второго - кУ,счетному входу счетчика 5 непосредственно.Управляющий вход делителя 9 под,ключен к выходу регистра 18, а управляющие входы делителя 1 О - к выходу регистра 19, Вход 24 "Пуск" подключен к входам сброса счетчиков ,4 и 5 непосредственно, к управляющимвходам через элемент 15 и к входу ,запуска генератора 13 через элемент 17. Выход элемента 15 подключен к 25 входу сброса триггера 12 через элемент 16, вход установки триггера 12 подключен к выходу компаратора 6. Инверсный выход триггера 12 подключен к управляющему входу ключа 8, а 30 его прямой выход - к .управляющеь.у входу ключа 7, Вход первого источника 26 линейно изменяющегося сигнала образует вход АЦП 21, тактовый вход - вход делителя 9, управЛяющий вход управляющий вход счетчика 4, вход сброса - вход сброса счетчика 4, выход - выход счетчика 4, стробируюЩий выход - выход делителя 9, Вход второго источника 27 линейно изменяющегося сигнала образует вход АЦП 22, тактовый вход - вход делителя 10, управляющий вход - управляющий вход счетчика 5, вход сброса - вхоп сброса счетчика,5, выход - выход ЦАП 11,Устройство работает следующим обра зом. В исходном состоянии счетчики 4 и 5 установлены в нулю, ключи 7 и 8 разомкнуты. В регистр 18 после пре 50 образования АЦП 21 напряжения с входа 1 введено значение П в регистр 20 после преобразования АЦП 23 напряжения с входа 2 введено значение П55 в регистр 19 после преобразования АЦП 22 напряжения с выхода источника 3 - значение Цо . На выходе 25 устрой 01 фства сигнал равен нулю. При поступлении на вход 24 "Пуск" импульса запуска устройства подтверждается нулевое состояние счетчиков 4 и 5 импульсов. а чеоез промежуток времени 8 определяемый элементом 15 задержки, содержимое регистра 18 вводится в счетчик 4, а содержимое регистра 19 - в счетчик 5, через промежуток времени С, определяемый элементом 17 задержки, генератор 13 импульсов начинает формировать на выходе последовательность тактовых импульсов, триггер 12 устанавливается в нуль через промежуток времени С определяемый элементом 16 задержки Ыз 7) . При установлении триггера 12 в нуль ключ 8 замыкается и на входы делителей 9 и 10 поступают импульсь с выхода генератора 13 импульсов, На счетные входы счетчиков 4 и 5 поступают импульсы, частоты следования которых пропорциональны величинам Би Ц 0, соответственно. При поступле 1нии каждого очередного импульса на вход счетчика 4 тот же импульс, задержанный элементом 14 задержки, поступает на вход компаратора 6. При поступлении импульсов на счетный вход (вычитающий вход) счетчика 4 содержимое счетчика уменьшается. При равенстве содержимого счетчика 4 и регистра 19 на выходе компаратора 6 появляется импульс, поступающий на вход установки триггера 12При этом единичный потенциал поступает на вход ключа 7, ключ 7 замыкается, а ключ 8 размыкается. Импульсы с выхода генератора 13 импульсов при замкнутом ключе 8 через делитель 10 частоты следования импульсов поступают также на счетный вход счетчика 5, уменьшая его содержимое. При замыкании ключа 7 содержимое счетчика 5 после преобразования в аналоговую форму с помощью ЦАП 11 поступает на выход 25, где фиксируется напряжение, пропорциональное отношению меньшего измеряемого напряжения к большему, Так как одновременно с замыканием ключа 7 происходит размыкание ключа 8, то импульсы с выхода генератора 13 не поступают на входы делителей 9 и 1 О, а значит, содержимое счетчиков 4 и 5 не изменяется, При поступлении импульса на вход 24 "Пуск" происходит сброс счетчиков в нуль и установка черезсодержимого счетчиков 4 и 5 равным соответственно Б би Бо, через вре 5 1 "1 )1мя 28 триггер 12 устанавливаетсяв нуль, а на выходе генератора 133 1 7через время э 2,начинает формиро"ваться последовательность тактовыхимпульсов,Формула изобретенияУстройство для измерения отношения двух напряжений, содержащеепервый источник линейно изменяющегося сигнала, вход которого подключен к первому входу устройства, а выход - к первому входу компаратора второй источник линейно изменяющегося сигнала, вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход - к выходу устройства через первый ключ, второй вход устрой ства соединен с вторым входом компаратора, и вход Пуск" устройства о т л .и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повьнвения точности, первый источник линейно изменяющегося сигнала выполнен на первом аналогоцифровом преобразователе (АЦП),первом регистре, первом счетчикеимпульсов и первом управляемом делителе частоты, второй источник ли- З 1)нейно изменяющегося сигнала выполнен на втором АЦП, втором регистревтором счетчике импульсов, второмуправляемом делителе частоты и цифроаналоговом преобразователе (ЦАП),а компаратор выполнен цифровым, при 35чем в устройство введены третий АЦП,третий регистр, генератор импульсоввторой ключ, триггер и четыре элемента задержки, вход первого АЦП соединен с входом первого источника линейно изменяющегося сигнала, а выход -с входом предварительной установкипервого счетчика импульсов и управляющим входом первого управляемого делителя частоты, выход которого соединенсо счетным входом первого счетчикаимпульсов и стробирующим выходом первого источника линейно изменяющегося сигнала, а вход - с тактовым бвходом первого источника линеййо. изменяющегося сигнала, выход, управляюФ. щий вход и вход сброса первого счет-чика импульсов подключены соответственно к выходу, управляющему входу и входу сброса первого источника линейно изменяющегося напряжения, вход второго АЦ 11 соединен с входом второго источника линейно изменяющегося сигнала, а выход - с входом предварительной установки второго счетчика импульсов и управляющим входом второго управляемогоделителя частоты, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов, а вход - к тактовому входу .второго источника линейно изменяющегося сигнала, выход счетчика импульсов соединен с входом ЦАП, выход ЦАП, управляющий вход и вход сброса второго счетчика импульсов подключены соответственно к выходу, управляющему входу и входу сброса второго источника линейно изменяющегося сигнала, последовательно соединенные третий АЦП и тре тий регистр включены в разрыв связи второго входа устройства и второго входа компаратора, стробирующий вход которого подключен к стробирующему выхору первого источника линейно из.меняющегося сигнала через первый элемент задержки, а выход - к входу установки триггеравход "Пуск" устройства соединен с входами сброса первого и второго упомянутых источников непосредственно, с управляющими входами этих источников через второй элемент задержки, а с входом запуска генератора импульсов - через четвертый элемент задержки, выход:генерато. ра импульсов соединен с тактовыми входами упомянутых источников через второй ключ, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом триггера, прямой выход триггера соединен с управляющим входом первого ключа, а вход сброса - с выходом второго элемента задержки через третий элемент задержки.1575)25 Составитель СРыбинРедактор Л, Веселовская Техред М,Ходапич Корректор М.Кучерявая 782 Тираж 558 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и от ям при ГКНТ СЧС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 5 ЗакВНИИПИ крыти д. 4/ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101