Измерительное устройство для первичного преобразования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 К 27/26 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2подключения к времязадающей цепи генератора 1, преобразуемого элемента 2 и эталонного элемента 3, При этом формируются измерительные интервалы времени с длительностями, равными целому числу периодов колебаний генератора 1. Пакет тактовых импульсов длительностью, равной сумме длительностей двух измерительных интервалов, сформированных при работе генератора 1 с преобразуемым элементом 2 и эталонным элементом 3, подается на счетный вход реверсивного счетчика 1 О, осуществляющего в теченаева соответс их измерительных интервалов Устройство ычитани мирование делительенератор 8 истр 11, б иг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ(57) Изобретение относится к области средств измерения, контроля иуправления и может быть использовано в качестве измерительного устройства при работе с емкостными,резистивными или индуктивными датчиками. Целью изобретения являетсяповышение точности измерения неэлектоических величин путем поочередного держит также коммутатор астоты 5, триггеры 6,7, блок управления 9, рек 12 обработки. 2 ил.Изобретение относится к области средств измерения неэлектрических величин и может быть использовано для преобразования емкости сопротивФ5 ления, индуктивности измеряемых элементов в цифровой код.Целью изобретения является повышение точности измерения.На фиг,1 приведена структурная схема измерительного устройства для первичного преобразователя; на фиг,2- временные диаграммы, поясняющие его работу.Измерительное устройство для первичного преобразования содержит первый генератор 1, преобразуемый элемент 2, эталонный элемент 3, коммутатор 4, делитель 5 частоты, первый 6 и второй 7 триггеры, второй генератор 20 8, блок 9 управления, реверсивныйсчетчик 10, регистр 11 и блок 12 обработки.Преобразуемый элемент 2 и эталонный элемент 3 одними выводами под ключены к одной точке времязадающей цепи первого генератора 1, а другими выводами. - к входам коммутатора 4, выход которого подсоединен к второй точке времязадающей цепи первого 30 генератора 1. Выход первого генератора 1 соединен с входами делителя 5 частоты, выход которого подключен к входу первого триггера 6, Прямой и инверсный выходы первого триггера 6 соединены с входами управления коммутатора 4 и реверсивного счетчика 10. Вход второго триггера 7 соединен с прямым выходом первого триггера 6, а выход - с входом управления второго 40 генератора 8 и входом блока 9 управления, Выходы разрядов реверсивного счетчика через регистр 11 подключены к входам разрядов блока 12 обработки, выходы блока 9 управления соединены 45 с входом записи регистра 11 и установочным входом реверсивного счетчика 101Устройство работает следующим образом. 50Пусть в первый момент времени первый триггер б находится в первом ус" тойчивом состоянии. При этом к время- задающей цепи первого генератора 1 подключен преобразуемый элемент 2 и 55 генератор вырабатывает колебания с периодом, которые поступают на вход делителя 5 частоты с коэффици- е ентом деления И. После того, как навход делителя частоты поступит Н колебаний, перепад напряжения на выходе делителя частоты переключиттриггер б во второе устойчивое состояние и коммутатор 4 подключит квремязадающей цепи генератора 1 эталонный элемент 3, Генератор 1 начнетвырабатывать колебания с периодомТ, определенным параметрами эталонного элемента, через М периодов переключится триггер 6 и к времязадающейцепи генератора 1 снова подключитсяпреобразуемый элемент 2,Таким образом, на выходе генератора 1 формируются последовательностииз В колебаний, периоды которых Т,и Т, определяются соответственно параметрами преобразуемого (Т,)и эталонного (Т) элементов (фиг.2 а), При этомдлительность первой последовательности составит Ы Та второй - Н Т.Соответственно длительности сигналовна прямом и инверсном выходах первого триггера 6 будут также равны Б Ти Ю Т (фиг,2 б и в), Передний фронтимпульса с прямого выхода первого1триггера 6 переключит второй триггер7, который вырабатывает импульс(фиг,2 г) длительностью Н (Т, + Т ),Фпоступающий на вход управления второго генератора 8, который в течениеэтого времени вырабатывает тактовыеимпульсы с периодом Т, поступающиена счетный вход реверсивного счетчика 10 (фиг,2 д). Благодаря такому способу запуска второго генератора обеспечивается синхронизация тактовыхимпульсов и сигналов управления, чтоснижает погрешность измерения. Одновременно на входы управления реверсивного счетчика поступают импульсыс прямого и инверсного выходов триггера 6 таким образом, что в течениевремени, когда к первому генераторуподключен преобразуемый элемент, реверсивный счетчик осуществляет суммирование тактовых импульсов, а вовремя подключения эталонного элемента - вычитание. По окончании первого цикла работы устройства на выходе разрядов реверсивного счетчика 10 будет присутствовать двоичный код М, соответствующий разности числа тактовых импульсов, поступивших во время работы преобразуемого и эталонного элементов158029Т - Т/ М= И --- -1 Таким образом, если параметры преобразуемого и эталонного элементов отличаются так, что разность между периодами Ти Т составляет Д= Т - Т, разность длительностей импульсов на приемном и инверсном выходах первого триггера 6 будет в Н раэ 10 большеЬ 1 =ИДЕрчто эквивалентно увеличению чувствительности к изменениям параметров преобраэователя в Б раз.Влияние нестабильности частотыпервого генератора на точность измерения при этом исключается, так какпериоды колебаний Т, и Т за счет 20ухода частоты генератора получаютодинаковые приращения, которые компенсируются при осуществлении операции вычитания в реверсивном счетчике. 25По окончании первого цикла измерения блок 9 управления вырабатываетпервый управляющий сигнал (фиг,2 е),по которому информация с выхода разрядов реверсивного счетчика фиксиру- З 0ется регистром 11. Под действием второго управляющего импульса (фиг.2 ж)происходит сброс реверсивного счетчика, и устройство готово к выполнению следующего цикла измерения,формула изобретенияИзмерительное устройство для пер 0 6вичного преобразования, содержащеепреобразуемыйэлемент, эталонный элемент, первый и второй генераторы,реверсивный счетчик и блок обработки, причем первый вывод преобразуемого элемента соединен с первымвремязадающим входом первого генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности,в него введены коммутатор, делительчастоты, первый и второй триггеры,блок управления и регистр, при этомпервый вывод эталонного элемента соединен с первым времязадающим входомпервого генератора, а вторые выводыэталонного и преобразуемого элементов соединены с соответствующимивходами коммутатора, выход которогосоединен с вторым времязадающим входом первого генератора, выход которого через последовательно соединенныеделитель частоты, первый и второйтриггеры соединен с входом управления второго генератора и входомблока управления, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с соответствующими входами управления коммутатора и реверсивногосчетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго генератора, авыходом разрядов через регистр соединен с входами разрядов блока обработки, выход блока управления соединен с установочным входом реверсивного счетчика и входом записи регистра,1580290 Составитель А. Шикерунтор С. Пекарь Техред М.Дидык Корректор С. Черни Заказ 2009 Тираж 55 б ПодписноеВНИИПИ Государст открытиям прид. 4(5 венного комите по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород агарина, 1