Устройство для измерения вольтамперных характеристик термоэмиссионных преобразователей

(561 1. Авторское свидетельство ССС Ю 530283, кл. 0 01 В 31/26, 1974, (541(571 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОЭМИССИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащее источник компенсирующегопряжения, к первому выходу которо присоединены последовательно вк ченные шины для подключения испытуе мого прибора, управляемая нагрузка и токосъемный элемент, соединенный вторым выводом с вторым выходом ис.точника компенсирующего напряжения, .измерительные каналы тока и напряже ния, выполненный каждый в виде посл довательно включенных дифференциаль ного усилителя, ключа и пикового детектора, регистратор и синхрониза тор, соединенный выходом с входом генератора амплитудно-модулиров импульсов, входы дифференциальн усилителей измерительных канало ка и напряжения присоединены соответственно к выводам токосъемного элемента и к шинам для подключения .испытуемого прибора, а выходы пиковых детекторов измерительных канало соединены с входами регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, в него введены генератор прямоугольных импульсов, прерыватель динамический запоминающий на го анных ыхв то. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ, СВИД элемент, задатчик напряжения, дополнительный дифференциальный усилитель регулируеьжй усилитель, модулятор, сумматор, коммутатор, таймер и три программных задатчика температур, при этом синхронизатор снабжен вхо- Р дом питающей сети, а генератор амплитудно-модулированных импульсов - управляющим входом, выход генератора амплитудно-модулированных импуль- сов соединен с управляющими входами ключей непосредственно и с регулирующим входом управляемой нагрузки через последовательно включенные релю гулируемый .усилитель и сумматор, под ключенный вторым входом к выходу модулятора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального усилителя и управляющим входом регулируемого усилителя, а второй вход модулятора подключен С е к выходу генератора прямоугольных импульсов и к одному иэ входов пре-. Я рывателя, соединенного другим входом с выходом дифференциального усилителя, измерительного канала напряжения, а выходом - через .динамический запоминающий элемент с первым входом дополнительного дифферецциального усилителя, второй вход которого присоединен к выходу эадатчика напряжения, выход синхронизатора подключен к входам генератора прямоугольных в импульсов и таймера, соединенного выходом с управляющим входом генера. тора амплитудно-модулированных импульсов и с входом коммутатора, выходы которого подключены соответст- ф веннб к входам каждого из трех программных задатчиков температур.Изобретение относится к функциональным испытаниям электрических батарей и разрядных приборов и можетбыть использовано для измерениявольт-амперных характеристик ( ВАХ)термоэмиссионных преобразователей(ТЭП) тепловой энергии в электрическую,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерениявольт-амперных характеристик термоэмиссионных преобразователей, содержащее источник компенсирующего напряжения, к первому выходу которогоприсоединены последовательно включенные шины для подключения испытуемого прибора, управляемая нагрузка и токосъемный элементсоединенный вторым выводом с вторым выходом источника компенсирующего напряжения, измерительныеканалы тока и напряжения, выполненные каждый в виде последовательновключенных дифференциального усилителя, ключа и пикового детектора,регистратор и синхронизатор, соединенный выходом с входом генератораамплитудно-модулированных импульсов,входы дифференциальных усилителейизмерительных каналов тока и напряжения присоединены соответственно квыводам токосъемного элемента и кшинам для подключения испытуемогоприбора, а выходы пиковых детекторов измерительных каналов .соединеныс входами регистратора 13.Недостатком известного устройства является низкая производительностьизмерений, так как для получения семейства ВАХ испытуЕмого прибора требуется значительное время. Выходнойток ТЭП является функцией, внешних па 40раметровпреобразователя температурэмиттера ТЕ, коллектора Тс и цезиевого резервуата Т . Семейства ВАХснимают от режима холостого хода дотока короткого замыкания ТЭП в широком диапазоне выходных токов и внешних параметров, каждый из которыхизменяется с малыми шагами. При.этом,необходимо подбирать 1 устанавливать)амплитуды диагностических сигналов 50в зависимости от внешних параметров,а следовательно, и выходных токовТЭП, что требует присутствия оператора и существенно замедляет процессснятия семейств ВАХ.Цель изобретения - повышение производительности измерений.. Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения волЮамперных характеристик термоэмиссионныхпреобразователей, содержащее 60источник компенсирующего напряжения,к первому выходу которого присоединены последовательно включенные шиныдля подключения испытуемого прибора,управляемая нагрузка и токосъемный 65 элемент соединенный вторым выводом с вторым выходом источника компенсирующего напряжения, измерительные каналы тока и напряжения, выполненные каждый в виде последовательно включенных дифференциального усилителя, ключа и пикового детектора, регистратор и синхронизатор, соединенный выходом с входом генератора амплитудно-модулированных импульсов, входы дифФеренциальных усилителей измерительных каналов тока и напряжения присоединены соответственно к выводам токосъемного элемента и к шинам для подключения испытуемого прибора, а выходы пиковых детекторов измерительных каналов соединены с входами регистратора, введены генератор прямоугольных импульсов, прерыватель, динамический запоминающий элемент, задатчик напряжения, допол-. нительный дифференциальный усилитель регулируемый усилитель, модулятор, сумматор, коммутатор, таймер и три программных задатчика температур, при этом синхронизатор снабжен входом питающей сети, а генератор амплитудно-модулированных импульсов управляющим входом, выход генератора амплитудно-модулированных импульсов соединен с управляющими входами ключей непосредственно и с регулирующим входом управляемой нагрузки через последовательно включенные регулируемый усилитель и сумматор, подключенный вторым входом к Выходу модулятора, первый вход которого соединен с выходом дополнительного дифференциального усилителя и управляющим входом регулируемого усилителя, а второй вход модулятора подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов и к одному из входов прерывателя, соединенного другим входом с выходом дифференциального усилителя измерительного канала напряжения, а выходом - через динамический запоминающий элемент с первым входам дополнительного дифференциаль ного усилителя, второй вход которого присоединен к выходу задатчика напря жения, выход синхронизатора подключен к входам генератора прямоугольных импульсов и таймера, соединенного выходом с управляющим входом гене ратора амплитудно-модулированных импульсов и с входом коммутатора, выходы которогу подключены соответственно к входам каждого из трех программных задатчиков .температур..На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временйые диаграммы его работы.Устройство содержит источник 1компенсирующего напряжения, управляе.мую нагрузку 2, токосъемный элемент3 (шунт), синхронизатор 4, генератор5 амплитудно-модулированных по ли-,нейному закону прямоугольных импульсов, измерительные каналы тока и напряжения, состоящие соответственноиз дифференциальных усилителей 6 и 7,ключей 8 и 9 и пиковых детекторов10 и 11, регистратор 12, регулируемый усилитель 13, сумматор 14, генератор 15 прямоугольных импульсов,прерыватель 16, динамический запоминающий элемент ( ДЗЭ ) 17, дополнитель 10ный дифференциальный усилитель .(ДУ)18, модулятор 19, таймер 20, коммутатор 21, задатчик 22 напряжения ТЭП,задатчики 23, 24 и 25 соответственно температур ТЕ, ТсТц и испытуемый термоэмиссионный преобразователь 26.К выводам источника 1 компенсирующего напряжения подключены последо-,вательно соединенные управляемаянагрузка 2, токосъемный элемент 3 ишины для подключения испытуемоготермоэмиссионного преобразователя 26Выход синхронизатора 4 подключен квходам синхронизации генератора 5амплитудно-модулированных импульсов,генератора 15 прямоугольных импульсов и таймера 20, а его вход соединен с питающей сетью. Входы дифферен.циальных усилителей 6 и 7 измерительных каналов тока и напряжения соеди 30нены соответственно с выводами токосъемного элемента 3 и с шинами дляподключения преобразователя. 26, аих выходы - с входами ключей 8 и 9,управляющие входы которых подключены к выходу генератора 5 и регулируемого усилителя 13, их выходы черезпиковые детекторы 10 и 11 - к входамрегистратора 12. Выхоц регулируемого усилителя 13 через сумматор 14 40соединен с регулирующим входом нагрузки 2, а дополнительный вход сумматора 14 подключен через последовательно включенные прерыватель 16,динамический запоминающий элемент 17 45дополнительный дифференциальный усилитель 18 и модулятор 19 к выходу,/генератора 15, который подключен .также к дополнительному входу модулятора 19. Кроме того, дополнительные 50входы прерывателя 16 и усилителя 18соединены соответственно с выходамиусилителя 7 и задатчика 22 напряжения, а выход усилителя 18 подключенк управляющему входу регулируемогоусилителя 13, Выход таймера 20 соединен с входом запуска генератора5 непосредственно и с входами задатчиков 23, 24 и 25 через коммута-тор 21,Устройство работает следующим образом.Синхронизатор 4 вырабатываетсинхроимпульсы, которыми запускаютсягенератор 5 пакета амплитудно-модулй,рованных импульсов ( импульсы Оэ, 65 фиг. 2) и генератор 15 прямоугольных импульсов (импульсы О , фиг, 2).Импульсы генератора 15 открывают прерыватель 16 и одновременно поступают на вход модулятора 19. Сигналы апряжения Отзп через прерыватель 16 оступают на вход ДЗЭ 17, а с выхода ДЗЭ - на вход дифферейциального усилителя 18, на второй вход которого подано напряжение с задатчика 22. ДЗЭ запоминает импульс напряжения ТЭП в течение времени паузы между диагностическими импульсами.Задатчиком 22 устанавливается тре ,буемое значение Оп. Усиленный ДУ 18 сигнал разбаланса управляет нагрузкой 2, обеспечивая поддержаниВ уста,новленного значения Ощ в процессе "изменения выходного тока ТЭП. Это осуществляется следующим образом. Выход ДУ 18 подключен к второму входу модулятора 19 и входу регулирования коэффициента передачи усилителя 13. При этом импульсы генератора 15 модулируются выходным напряжением Ду 18; амплитуда этих импульсов на выходе молулятора 19 автоматически изменяется (импульсы О и О 9 фиг,2), обеспечивая поддержание заданной задатчиком 22 величины выходного напряжения ТЭП (при снятии ВАХ ст режимахолостого хода до тока короткого замыкания напряжение задатчика 22 уста навливается равным 0 ). На фиг. 2 показаны импульсы О, О 9на выходе модулятора 19 для двух различных значений токов короткого замыкания ТЭП.Одновременно выходным напряжением ДУ 18 устанавливается требуемый коэффициент передачи усилителя 13 так, чтобы максимальная амплитуда импульсов в пакете генератора 5, поступающих через усилитель 13 (импульсы Ози Ои сумматор 14 на вход управ ляемой нагрузки 2, была равная амплитуде импульсов генератора 15, промодулированныхмодулятором 19 (т.е. Оз=О 9 соответственно 0=09,фиг. 2) Импульсы генератора 5 выбираются по длительности больше импульсов генератора 15. При этом на выходе сумматора 14 Формируется ступенчатый импульсный сигнал (импульсы 04 и О+, Фиг. 2 ), Прерыватель 16 и транзистор ные ключи 8 и 9 запускаются в разные моменты времени (соответственно 1 и 12, Фиг. 2 ), чем обеспечивается селекция работы каналов поддержания заданного напряжения ТЭП и регистрации ВАХ. Генератор 5 амплитудно-модулированных импульсов запускается в заданные таймером 20 моменты времени. При этом пакетом амплитудно- модулированных импульсов производится снятие ВАХ от режима холостого хода до тока короткого замыкания ТЭПМаксимальная амплитуда импульсов в пакете определяется коэффициентом,ки устанавливается ДУ 18 таким обра.эом, чтобы снятие ВАХ производилосьдо напряжения ТЭП, заданного задатчиком 22. Следовательно, при непрерывном изменении одного из внешнихпараметров (например Тц ) при йостоянных остальных (Ти Тся автоматическое снятие семействаВАХ при различных Т от режима холос того хода до тока короткого замыка- :ния.Предлагаемое устройство обладаетповышенной производительностью измерений, так как обеспечивается автоМа тическое снятие семейства ВАХ в широком диапазоне изменения. выходного ТЭП при постоянной скорости развертки ВАХ благодаря автоматической модуляции ди-.агностических сигналов.1084708 Составитель Ю.БрызгалТехред С, Мигунова ж 711 По рствеиного комитета ССС зобретений и открытий ва, 3-35, Раушская наб.,ное з 1990/39 Ти ВНИИПИ Гос по делам 113035, Мо