Измеритель параметров r с (r l ) двухполюсников

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1)4 С 01 К ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл. У 48 ий политехничеий инстиВ адоро ССС 978 тельст 27/26 А,.М. и встро Эне 2.др. ИзменнымигоатомизКхСк ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4120468/24-21(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОДВУХПОЛЮСНИКОВ БО 1448305(57) Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах измерения параметров двухполюсников, смонтированных на печатной плате.Измеритель параметров КС(КЕ ) двухполюсников содержит генератор 1 так товых импульсов, делители 2, 3 частоты на два, интегратор 4, коммутаторы 5, 17, элементы И 8, 10, инвертор 9, одновибраторы1, 12, элементы 13, 16 выборки-хранения, ампли тудные детекторы 14, 15, аналого-цифровой преобразователь 18, микроЭВМ 19, измерительный усилитель 6, образцовое активное сопротивление 7. Измеритель параметров имеет повьппенное быстродействие. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах измерения параметров двухполюсников, смонтированных на печатной плате.Дель изобретения, - повышение бысродействия устройства,На фиг. 1 приведена блок-схема из О мерителя параметров многосвязных КС(Р 1.) цепей;на фиг. 2 - временные диаграммы рработы измерителя параметров многосвязных; КС( КТ.) цепей: а - фор 15 ма напряжения на выходе генератора тактовых импульсов, б - форма напряжЕния на выходе второго делителя частоты, в - форма напряжения на выходе интегратора, г - форма напряжения 20 на выходе измерительного усилителя," д - форма напряжения на выходе первого элемента И, е - форма напряжения на выходе второго элемента И; ж - импульс напряжения на выходе первого 25 одновибратора, з - импульс напряжения на выходе второго одновибратора.Измеритель содержит генератортактовых импульсов, первый дели ель 2 частоты на два, второй 3 делитель 30 частоты на два, интегратор 4, первый коммутатор 5, измерительный усилитель 6, образцовое активное сопротивление 7, первый элемент И 8, инвертор 9, второй элемент И 10, первый одновибратор 11, второй одновибратор 12, первый элемент 13, выборки и хранения, первый амплитудный детектор (АД) 14 , второй АД 15, второй элемент 16 выборки и хранения, 40 второй коммутатор 17, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, микро- ЭВМ 19.Выход генератора 1 соединен с входом первого делителя 2 частоты надва,45 пЕрвый прямой выход первого делителя частоты соединен с входом второго делителя 3 частоты на два, Выход второго делителя частоты соединен с входом интегратора 4 и первым входом первого коммутатора 5, Выход интегратора 4 соединен с вторым входом коммутатора 5, Выход коммутатора 5 соединен с первым зажимом для подключения измеряемого двухполюсника, второй зажим соединен с первым входом измерительного усилителя б, второй вход которого соединен с общей шиной. Выход измерительного усилителя соединен с его входом 1 через образцовое активное сопротивление 7, Выход генератора 1 соединен с первым входом элемента И 8 и входом инвертора 9, второй вход элемента И 8 соединен с вторым инверсным выходом делителя 2 частоты на два, выход инвертора 9 соединен с первым входом второго элемента И 1 О, второй вход элемента И 10, соединен с первым прямым выходом делителя 2 частоты на два. Выход элемента И 8 соединен с входом одновибратора 11 выход элемента И 10 соединен с входом одновибратора 12., Выход одновибратора 11 соединен с первым входом первого элемента выборки и хранения 13, первым входом первого АД 14 и первым входом второго АД 15. Выход одновибратора 12 соединен с первым входом второго элемента выборки и хранения 16. Выход операционного усилителя б соединен с вторыми входами элементов выборки и хранения 13 и 16 и вторыми входами АД 14 и 15, Выходы элементов 13, 1 б, 14, 15 соединены соответственно с первьщ, вторым, третьим и четвертым входами второго коммутатора 17. Выход коммутатора 17 соединен с входом АЦП 18, выход которого соединен с входом микроЭВМ 19. Первый выход микроЭВМ соединен с третьим входом коммутатора 5, второй выход микроЭВМ соединен с пятым входом коммутатора 17.Устройство работает следующим образом.Генератор тактовых импульсов формирует прямоугольные импульсы (фиг.2 а). Данный сигнал делится на четыре делителя частоты на два 2, 3 (фиг. 2 б) Импульсы типа меандр с выхода делителя 3 частоты надва поступают на. вход интегратора 4 и первый вход первого коммутатора 5. На интеграторе 4 формируется напряжение треугольной формы (фиг. 2 в), которое поступает на второй вход первого коммутатора 5. В зависимости от типа измеряемой цепи 6 на выходе коммутатора 5 формируется сигнал прямоугольной формы (фиг, 2 б) или треугольной формы (фиг. 2 в), Выбор формы тестового сигнала осуществляется коммутатором 5 по сигналу управления от микроЭВМ 20. Прямоугольный тестовый сигнал используется при измерении К 1.цепей, а треугольный - КС Известно, что в результате интегрирония 2 блок 16 запоминает мгновенноезначение измеряемого напряжения вмомент, времени С , блок 14 запоминает амплитуду измеряемого напряжения в момент времени, а 15 - в момент времени С. Постоянные напряжения несущие информацию об измеряемых параметрах с выходов блоков 13,16, 14, 15, поступают на входы коммутатора 17. Сигнал управления коммутатора 17 поступает с микроЭВМ 9, Напряжение с выхода коммутатора 17 последовательно во времени поступаетна вход АЦП 18. Код с выхода АЦП 18поступает на вход микроЭВМ 19.Алгоритм работы микроЭВМ 19, представляющей собой стандартную микроЭВМ с внешней памятью для храненияданных о характере и величине параметров измеряемых цепей, состоит вследующем,Начало измерения параметров двухэлементных цепей начинается с выработки микроЭВМ 19 сигнала управления коммутатором 5. Этот сигнал поступает на коммутатор 5 с первого выхода микроЭВМ 19, Одновременно накоммутатор 17 с второго выхода микроЭВМ 19 поступает сигнал, подключающий выход блока 13 через коммутатор17 к входу АЦП 18, После окончания,цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода блока 13 вкод микроЭВМ 19 считывает с выходаАЦП 18 значения кода и одновременновырабатывает сигнал, подключающийвыход блока 16 через коммутатор квыходу АЦП 18. После окончания циклапреобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода блока 16 в код, микроЭВМ 19 считывает значения кода ивырабатывает сигнал, подключающийАД 1 4 через коммутатор 17 к входуАЦП18. После этого вычисляется амплитуда треугольной составляющей выходного напряжения усилителя 6, как разность с учетом знака между двумя значениями выходного напряжения усилителя. После окончания цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода АД 14 в код, микроЭВМ19 считьвает значения кода и вырабатьвает сигнал, подключающий выходАД 15 через коммутатор 17 к выходуАЦП 18. После окончания цикла преобразования АЦП 18 постоянного напряжения с выхода АД 15 в код микроЭВМ считывает значения кода и выз1448305вания напряжения прямоугольной формы получаем треугольное напряжение,а при дифференцировании треугольногонапряжения - прямоугольное. Следовательно, в результате воздействия на5измеряемую цепь, тестового сигнала соответствующей формы, на выходе измерительного усилителя 6 формируетсяпеременное напряжение сложной формы(фиг, 2 г), содержащее треугольную ипрямоугольную составляющую. Образцовое активное сопротивление 7, шунтирующее измерительный усилитель, служит для нормирования выходного напряжения в заданном диапазоне при широких изменениях значений измеряемыхпараметров,Раздельное измерение треугольнойи прямоугольной составляющих за одинпериод тестового воздействия осущеставляется при помощи элементов 8-19следующим образом. Сигнал с выходагенератора 1 поступает на первый входэлементов И 8 и на вход инвертора 9. 25Сигнал с инверсного выхода делителя 2частоты на два поступает на второйвход элемента 8. На выходе элемента8 формируется первый запускающий импульс (фиг. 2 а) сигнал с прямого вы- Зохода делителя 2 частоты на два поступает на первый вход элемента И 8,на второй вход элемента И 19 поступает сигнал с выхода инвертора 9. Навыходе элемента И 10 формируется второй запускающий импульс (фиг. 2 е).Первый и второй запускающие импульсырасположены симметрично переходу через нуль тестового напряжения треугольной формы и отстают друг от друга ровно на четверть периода частотытестового воздействия. Сигнал с выхода элемента И 9 поступает на входодновибратора 11, где формируется сигнал управления (фиг. 2 ж). Сигнал с выхода элемента И 1 0 поступает на входодновибратора 12, где формируетсясигнал управления 2 (фиг. 2 з), Импульсы управления 2 и 1 калиброваны по длительности и отстают друг от друга начетверть периода частоты тестовоговоздействия.Импульс управления 1 поступает навход управления блока 13 и входы"Сброс" АД 14, 15. Блок 13 запоминает мгновенное значение входного на -пряжения в момент времени 1, АД 14,15 устанавливаются в исходное состояние. По приходу импульса управле 5 14483 числяет амплитуду прямоугольной составляющей выходного напряжения усилителя. Вначале вычисляется полусумма постоянных напряжений АД 14 и 15, а затем из полученного значения вычитается величина треугольной составляющей. Такое вычисление прямоугольнойсоставляющей измеряемого напряжения позволяет исключить влияние смещения нулевого уровня напряжения на выходе усилителя 6, Все сигналы управления коммутаторами 5 и 17 вырабатываются в микроЭВМ 19 под управлением программы "Таймер". Реэуль" 1 б таты измерения, данные о измеряемых элементах, управляющие программы хранятся в микроЭВМ.1Формула изобретения Измеритель параметров КС ( ВЬ) двухполюсников, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты на два, второй делитель частоты на два, интегратор, первый коммутатор.и первую клемму для подключения измеряемого двухполюсника, соединенные последовательно, выход второго делителя частоты на два соединен с вторым входом первого коммутатора, вторая клемма для подключения измеряемого двухполюсника соединена с первым входом измерительного усилителя, второй вход измерительного усилителя соединен с общей шиной, выход изЗБ мерительного усилителя соединен с пер вым входом через образцовое активное сопротивление, третий вход первого коммутатора соединен с первым выходом микроЭВМ, вход микроЭВМ соединен с выходом аналого-цифрового преобра 05 6эователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два элемента И,инвертор, два одновибратора, два элемента выборки-хранения, два амплитудных детектора, второй коммутатор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первогоэлемента, И и с входом инвертора, второй инверсный выход первого делителячастоты соединен с вторым входом первого эпемента И, первый выход первого делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, выход инвертора соединен с вторым входом второго элемента И, выход пер"вого элемента И соединен с входомпервого одновибратара, выход которого соединен с первым входом первого элемента выборки-хранения и первым входом первого и второго амплитудных детекторов, выход второго элемента И соединен с входом второгоодновибратора, выход которого соединен с первым входом второго элементавыборки-хранения, выход измерительного усилителя соединен с вторымивходами первого и второго элементоввыборки-хранения и вторыми входамипервого и второго амплитудных детек"торов, выходы первого и второго элементов выборки-хранения соединенысоответственно с первым и вторым входами второго коммутатора, выходы первого и второго амплитудных детекторовсоединены соответственно с третьим ичетвертым входами второго коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, второй выход микроЭВМ соединенс пятым входом второго коммутатора,.роизводс твенно-полиграфическое Заказ 6844/51ВНИИПИ осударс Тираж 772 енного комитета по иэобр 13035, Москва, Ж, Раув Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССР кая наб., д, 4/5