Цифровой измеритель параметров катушек индуктивности и конденсаторов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Рествублик(51) М. Кл.601 % 2 22) Заявлено 01.07.75 (2 Ц 215 88/21 б с присоединением заивкн вв 1 Нврвтввннц 1 нвантвтСвввтн Мвннвтрвв 6 ЫРвв инва нввврвтвннвв втнрцтнй) Заявитель олитехнический институт нзе ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАРАМЕТРОВАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ И КОНДЕНСАТОР 5 в е р Изобретение относится к электроиз- Формирователь, программное устройст о, мерительной технике и может быть ис- другой вход которого через дискретнопользовано для автоматизации измере- управляемый делитель напряжения соединия параметров катушек индуктивности нен с выходом генератора прямоугольи конденсаторов, особенно обладающих 5 ных импульсов, а выход - с третьим большими потерями. входом устройства сравнения,Известно устройство для автомати- Однако такое устройство облада т ческого контроляпараметров сложных невысокой точностью измерения. электрических цепей, постоянных и цель изобретения - повышение точпеременных напряжений, содержащее про ности измерений. гРаммируемьтй источник образцовых напри-это достигается тем, что в цифро,жений, каналы допусковой оценки модуля , вой измеритель парамеров катушек индук" и фазового угла, нуль-орган, дискретно- тивности и конденсаторов, содержащий управляемые делители, Фазочастотные генератор прямоугольных импульсов,детекторы тя выход которого соединен с входом преобОднако.9 этом устройстве огсутст- разователя параметр-напряжение, а вует цифровая индикация модуля: койт- также с входом дискретно-управляемогоолируемого параметра. делителя напряжения, вход которого соеизведтен измерительный преобразо- динен с одним извходов дифференциальватель параметров катушек индуктив) ного усилителя-ограничителя, другой ности и конденсаторов в цифровой код,вход -,последнего соединен при этом с содержащий последовательно соединен- выходом преобразователя параметр-напряные генератор прямоугольных сигналов, жение, в устройство введены генератор опорный элемент, усилитель постоянно- тактовых импульсов, делитель частоты го тока с преобразуемым элементом в 25 распределитель импульсов, элемент цепи обратной связи, аналоговый сум совпадения, счетчик и реверсивный счетматор и устройство сравнения, другой чик, логический элемент и ключ, привход которого через детектор соединен чем выход делителя частоты соединен с с выходом усилителя постоянного тока, входом генератора прямоугольных импульа также последовательно соединенные З) сов, а вход - с одним из Выходов гене атора тактовых импульсов, другой ратор 8, вырабатывающий импульсы свыход которого подключен к сигнально- периодом То которые через закрытРыйму входу ключа, при этом управляющий ключ б не проходят на вход счетчикавход ключа соединен с выходом элемента 7. Эти импульсы через дели еелитель 12сов адення с установочными входами5подаются на управляющий вход генерасчетчика и с пусковым входом генерато- тора 1, вырабатывающего знакопереме нра тактовых импульсов, выходвыход ключа ные прямоугольные импульсы с периосоедннен с входом счетчика,етчика параллель дом ТТ и амплитудой + Ч Этот сигОные выходы которых соединениены с входом ,нал подается на вход преобразователян а выход последне выходное напряжение которого вго подключен к аспределителю импуль- .О каждом полупериоде выходного сигнасов, соединенному с входами разрядов ла генератора 1 изменяется по слереверсивного счетчика, суммирующая и вы- дующему законучитающая шины. которого соединены ссоответствующими выходами логического(+) + " 2 лТо )е15элемента, кроме того, вход распреде- (.олителя импульсов подключен к выходугенератора прямоугольных .импульсов, к где Ь, - параметры исследуемой каодному из входов элеменТа ссвпадения тушки;другой вход которой соединен с выходом (.О - индуктивность опорной катушдифференциального усилителя-ограничи- Кт - текущее время, отсчитываемоетеля.Ка фиг. 1 приведена структурная с начала каждого полупериода.электрическая схема устройства в режи- Это напряжение подается на один изме измерения индуктивности Ь и посто" входов усилителя-ограничителя 5, наянной времени Т катушки, представлен- д другой вход которого подается выходной последовательной схемой замещения, ное напряжение делителя 4, нредставна фиг. 2 - временные диаграммы работы. ляющее собой масштабируемое проинвер-Структурная схема содержит генера- тированное,выходное напряжение генетор (Т) 1, выход котоРОго параллельно ратора 1.соединен с входом преобразователя 2 80 В первом полупериоде усилитель огпараметр-напряжениеППН),представляю- раничитель 5 формирует прямоугольныещего собой операционный усилитель, в импульсы, моменты перехода которыхцепь отрицательной обратной связи ко- через нулевой уровень совпадают с моторого включена исследуемая катушкаф ментами пересечения нуля выходныма во входную цепь - опоРная катушка, 35 напряжением преобразователя 2, Выходс одним входом элемента 3 совпаде" ные сигналы усилителя-ограничителя 5ния,. с входом дискретно-управляемого и генератора 1 подаются на элемент 3делителя 4 напряжения, выход котоРого ,совпадения, формирующую импульс, наподключен к одному входу дифференци- длительность которого открываетсяального усилителя-ограничителя (ДУО) 540 ключ б. При этом показания счетчика 7другой вход соединен с выходом преоб станут прямо пропорциональными посторазователя 2, а выход - с другим вхо" янной времени (добротности) исследуедом элемента совпадения (ЭС), выход ко мой катушки.торого соединен с управляющим входом счет синхронизации генератораключа (кл) 6 и с установочными входами. 1 лючается погрешче 8 и генератора исктриггеров счетчика 7,вход которого чеом гене ато- ность измерения ., о уоб словления неРез ключ соединен с выходом генерато- ора 8 тактовых импульсов,а параллельные совпадением началас вхо ом опорными импульсами генератора.вход счетчика соединены входомлогическо о э емен а 9,выходы ркото ого При нес хбдимосоединены с.шинами слож ения и вычита личины 1 может ытьполупериодов выходния реверсивного счетчика 10 и распр де е чение нескольких пг с.вхо- ного сигнала. генератора 1. Следующиелителя 11 импульсов, соединенного с вхо 1 ерез распредами разрядов, выходы которого подключе- уимп льсы.с генератора черейны к Управляющим входам делителя 4,вход. д елитель.11 записываются в старши10 боаспределителя 11 и управляющий вход деф разр д р ря еве сивного счетчика , ра орахо- тающего на сложение. Выходное напряже"лителя 4 параллельно подключены к выхо-каждомду генератора 1,управляющий вход которо- ни дние елителя 4 увеличивается в каждого через делитель 12-частоты соединен полуп р де ио е на ступень, соответствующую единице. старшего разряда счетчис выходом генератора 8.ка 10 .и, как это следует из временныхУстройство работает следующисл об" 60 ка , и, какП ск в счетчике диаграмм, соответственно увеличивает"разом. По сигналу уск в сЬ на выхо 7 работающем на вычитаычитание устанавли- ся длительность импульсаФе ов соответст- де элемента 3 совпадения, оставаяс ьвается, состояние триггеров, сТаким образом,вующее записи в него числа импульсов однако, меньшед,счетчик 7, устанавливаемый по заднемуч2 ется гене- фронту выходного импульса первого эления делителя 1, и запускается г30 Формула изобретенияЦиФровой измеритель параметров катушек ийдуктивности и конденсаторов, содержащий генератор прямоугольных 35 импульсов, выход которого соединен с ,входом преобразователя параметр-напрямента 3 совпадения в состояние, соответствующее приходу на негоимпульсов,не обнуляется и логический элемент 9сохраняет подключенной шику сложениясчетчика 10, 5Счетчик 7 в процессе заполнения импульсами генератора 8 обнуляется. Обнуление счетчика 7 фиксируется логичесцру элементом 9, при этом переключающим счетчик 10 на вычитание и выдаю 10щим сигнал на распределитель 11, подключающий выход генератора 1 к входуследующего, более младшего разрядасчетчика 10. Затем описанный процессповторяется до тех пор, пока точность 15не достигнет единиц младшего разрядаи код, записащый в счетчике 10, будетпропорционален измеряемой индуктивности,В силу дуальности электрических цепей, преДлагаемое устройство может бытьиспользовано для измерения параметровконденсаторов и катушек индуктивности,представленных параллельными или последовательными скемами замещения. Рабо:та устройства в этих случаях аналогич 25на описанной, Задание режима о уществляется соответственующим построениемпреобразователя параметр-напряжение. жение, а также с входом дискретно-управляемого делителя напряжения, выходкоторого соединен с одним из входовдифференциального усилителя-ограничителя, другой вход последнего соединенпри этом с выходом преобразователяпараметр-напряжение, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности измерения, в устройство введены генератор тактовых импульсов, делилитель частоты, распределитель импульссв, элемент совпадения, счетчик и реверсивный счетчик, логический элементи ключ, причем выход делителя частотысоединен с входом генератора прямоугольных импульсов, а вход - с одним из выходов генератора тактовых импульсов,другой выход которого подключен к сиг-нальному входу ключа при этом управляющий вход ключа соединен с выходом,элемента совпадения, с установочнымивходами счетчика и с пусковым входомгенератора тактовых импульсов, выходключа соединен с входом счетчика, параллельные выходы которых соединеныс входом логического элемента, выходпоследнего подключен к распределителюимпульсов, соединенному с входами разрядов реверсивного счетчика, суммирующая и вычитающая шины которого сое,динены с соответствующими выходами логического элемента, кроме того, входраспределителя импульсов подключен квыходу генератора прямоугольных импуль.сов, к одному из входов элемента совпадения, другой вход которой соединенс выходом дифференциального усилителяограничителяаз 140 ППП фПатентф, г, Ужгород, Ул, Проектн 7 тираж ИПИГосударст по делам 3035, Иосква, 1112 Подписное нного комитета Совета зобретений и открытий -35, Раушская наб д Иинистр 4/5