Преобразователь отклонения сопротивления в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК 51)5 0 01 В 27 ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОБРЕТЕ АН О ТЕЛЬСТВУ ОРСКОМ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения относительного отклонения сопротивления, например при подгонке значения сопротивления резисторов в процессе их изготовления. Преобразователь отклонения сопротивления в код содержит источник 1 постоянного тока, переключатель 2, измеряемый и образцовый резисторы 3 и 4, интегратор 5, компаратар 6, общую шину 7, О-триггер 8, цифровой блок 9, таймер 10, клемму 11 "Пуск",операционный усилитель 12, Существенно снижены требования к источнику постоянного тока, за счет чего достигнуто упрощение преобразователя, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения отклонения сопротивления, например, при подгонке значения сопротивления резисторов в процессе их изготовления.Цель изобретения - упрощение технической реализации устройства,На фиг,1 приведена функциональная схема преобразователя отклонения сопротивления в код; на фиг,2 - возможный вариант реализации цифрового блока,Преобразователь отклонения сопротивления в,код содержит источник 1 тока, первый вывод которого подключен к входам переключателя 2, причем к первому - непосредственно, а к второму - через последовательно соединенные измеряемый и образцовый резисторы 3 и 4 соответственно. Выход переключателя 2 подключен к информационному входу интегратора 5, выход которого присоединен к первому входу компаратора 6, второй вход которого подключен к общей шине 7, а выход соединен с С-входом О-триггера 8 и первым входом цифрового блока 9, второй вход которого подключен к выходу таймера 10 и управляющему входу переключателя 2, а третий вход соединен с клеммой 11 "Пуск", входом таймера 10 и й-входом О-триггера 8, инверсный выход и О-вход которого обьединены, а прямой выход подключен к управляющему входу интегратора 5. Инвертирующий вход операционного усилителя 12 соединен с точкой соединения измеряемого и образцового резисторов 3 и 4, а неинвертирующий вход объединен с вторым выводом источника 1 постоянного тока и подключен к общей шине 7, а выход - к второму входу переключателя 2,Цифровой блок 9 (фиг.2) может быть выполнен на основе первого 13 и второго 14 инверторов, элемента И 15, генератора 16 импульсов, реверсивного счетчика 17 и 0- триггера 18, При этом первый и второй входы инверторов 13 и 14 являются соответственно первым и вторым входами цифрового блока 9. Выход первого инвертора 13 подключен к знаковому входу реверсивного счетчика 17, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 15, первый вход последнего подключен к выходу второго инвертора 14 и к О-входу 0-триггера 18, а второй вход - к выходу генератора 16 импульсов. Третий вход цифрового блока 9 соединен с К-входами реверсивного счетчика 17 и 0-триггера 18. С-вход которого подключен к выходу переноса реверсивного счетчика 17, а выход является знаковым разрядом в выходном входе преобразователя. Значение выходного кода отклонения сопротивления снимается с кодовых выходовреверсивного счетчика 17,Преобразователь отклонения сопротив 5 ления в код работает следующим образом.Для однозначности описания процессапреобразования будем считать, что привключении питания схемы преобразователя, О-триггер 8 устанавливается в "1" (на 10 пример, по незадействованному Я-входу),поэтому на выходе таймера 10 - состояние"0", состояние реверсивного счетчика 17 и0-триггера 18 несущественно, Таким образом, в исходном состоянии переключатель 215 находится в нижнем (фиг,1) положении, интегратор 5 обнулен сигналом с выхода Отриггера 8, на выходе компаратора бформируется "1".Ток 1 источника 1 постоянного тока бу 20 дет протекать по цепи: измеряемый резистор 3 с сопротивлением Вх, образцовыйрезистор 4, имеющий сопротивление йо, выходное сопротивление операционноо усилителя 12, общая шина 7, Поскольку25 операционный усилитель 12 охвачен отрицательной обратной связью через образцовый резистор 4, то потенциал точкисоединения резисторов 3 и 4 будет равеннулю. Тогда напряжения на первом (Ох) и30 втором (Оо) входах переключателя 2 будутописываться выражениямиОх=1 Вх, (1)Оо=-о (2)При подаче положительного импульса35 на клемму 11 "Пуск" О-триггеры 8 и 18 иреверсивный счетчик 17 обнуляются, а таймер 10 начинает формировать на своем выходе интервал времени заданнойдлительности Т. В результате этого пере 40 ключатель 2 переходит в верхнее положение, подключая к входу интегратора 5напряжение Ох,Следовательно, выходное напряжениеОи интегратора 5. имеющего постоянную45 времени т, будет линейно возрастать отнуля по закону1Ои = - 3 Ох б 1тчто вызовет переход компаратора б в состо 50 яние "0". Этим сигналом через второй инвертор 14 разрешается прохождение сгенератора 16 импульсов через элемент И15 на реверсивный счетчик 17, которыйвключен в режим вычитания сигналом тай 55 мера 10 через первый инвертор 13.После окончания положительного импульса длительностью Т на выходе таймера10 переключатель 2 переходит в нижнее положение (фиг.1), подключая к входу интегратора 5 напряжение Оо. Следовательно, 1698826выходное напряжение интегратора 5 будетлинейно убывать по законуОи = - 30 Одт -- ХОой =1 т 1ТО 1(3)5Одновременно реверсивный счетчик 17переключается в режим сложения и на негопродолжают поступать счетные импульсы,так как компаратор 6 не изменил своего 10состояния.В некоторый момент времени выходноенапряжение интегратора 5 достигает нуля,что вызывает переброс компаратора 6 всостояние "1", Фронтом сигнала компаратор 6 О-триггер 8 переходит в "1", тем самымудерживая интегратор 5 в нулевом состоянии до прихода следующего импульса"Пуск". Одновременно запрещаетСя поступление импульсов генератора 16 на реверсивный счетчик 17,К моменту достижения выходным напряжением интегратора 5 нуля будет справедливо с учетом (3); следующее равенство:О Т Оо25гТ -- Т=0,где Т - интервал времени от момента окончания импульса таймера 10 до момента срабатывания компаратора 6,Отсюда Т=О Т/Оо или с учетом (1) и 30(2):Т=В ТIВо, (4)По окончании описанного цикла преобразования в реверсивном счетчике 17 зафиксируется код И=Т 1-Т 1(где 1 - частота 35генератора 16 импульсов) или с учетом (4):(5) т.е. код й будет пропорционален отклоне нию сопротивления В измеряемого резистора 3 относительно заданного с помощью В 0 значения сопротивления образцового резистора, Причем, если ВВ 0 (отрицательное отклонение), то код М получается авто матически дополняющим, а если Вх Во (положительное отклонение), то код Н получается прямым, Этот факт вносит дополнительные удобства при сопояжения преобразователя в ЭВМ.Знак отклонения определяется с помощью 0-триггера 18, По сигналу "Пуск" он устанавливается в "0". Если В,В 0, то код й в процессе счета не переходит через ноль и состояние 0-триггера 18 не изменяется, что соответствует отрицательному отклонению. Если ВВ то код в реверсивном счетчике 17 в процессе счета переходит через ноль, возникает сигнал пе,реноса, в котором О-триггер 18 переводится в "1" по С-входу. Это соответствует положительному отклонению сопротивления.Формула изобретения Преобразователь отклонения сопротивления в код, содержащий источник постоянного тока, первый вывод которого подключен к первому входу переключателя и через последовательно соединенные измеряемый и образцовый резисторы к второму входу переключателя, выход которого соединен с информационным входом интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, выход компаратора соединен с С-входом О-триггера и первым входом цифрового блока, второй вход которого подключен к выходу таймера и управляющему входу переключателя, третий вход цифрового блока соединен с клеммой "Пуск", входом таймера и В-входом О-триггера, инверсный выход и О-вход которого объединены, а прямой выход подключен к управляющему входу интегратора; о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технической реализации, в него введены операционный усилитель, инвертируюгций вход которого соединен с точкой соединения измеряемого и образцового резисторов, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с вторым выводом источника постоянного тока и подключен к общей шине, выход операционного усилителя соединен с вторым входом переключателя,1698826иг,Составитель Н,Шиянов Редактор Ю,Середа Техред М,Моргентал Корректор С Черни аказ 4394 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент" г Ужгород ул.ГагаринаЦ 1