Устройство измерения напряжения электрического тока и оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов

(5 01 К 19 00 С 06 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ радиоизм ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт автомаим. ХХЧ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА И ОПТИЧЕСКЮ 1БЛОК МАСШТАБИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИССЛЕДУЕМЫХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измеренинапряжения электрического тока. 11 елизобретения - повышение быстродействия, точности. В оптическом контактс экраном осциллографа находитсяоптический блок масштабирования па1474556 ф-лы, 3 ил., 1 табл. раметров исследуемого процесса, который содержит входнойквантующий блок5 и трансформатор 6 пространственного оптического сигнала, которые соединены с помощью оптических линий7, -7, , 77,-7 7 , Функции фотоприемников входного квантующего блока5 выполняют торцы световодов 77,. Трансформатор 6 пространственного оптического сигнала представляет собой планку 10, на которой зак 1Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при проверке и испытаниях универсальных осциллографов, кроме того, оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов может быть использован в устройстве измерения временных интервалов.Цель изобретения - повышение быст" родействия, точности.На фнг. 1 показана структурная схема устройства измерения напряжения, на фиг. 2 - принциниальная схема оптического блока масштабирования; на фиг. 3 - световодный эле" мент индикации.Структурная схема устройства измеоения напряжения электрического тока содержит универсальный осциллограф 1, оптический блок 2 масштабирования параметров исследуемых процессов, кодирующий преобразователь 3 и цифровой индикатор 4, которые соединены последовательно с помощью оптических линий связи, например световодных волоконных кабелей.Оптический блок 2 масштабирования (фиг, 2) состоит из входного квантующего блока 5 и трансформатора 6 пространственного оптического сигнала, которые соответственно соединены последовательно с помощью оптичесКИХ ЛИНИИ 7 ое 7е, 770 ее77,Ю связи и соединителя 8 (например, 35 разъемного), Функции фотоприемников квантующего блока 5 выполняют полированные торцы оптических линий 77связи, расположенные на фиксированном расстоянии друг от ренлены выходные торцы световодов 77, -77 . Выходной оптический сигнал передается через кодирующий преобразователь на индикатор. Последний построен из срезанных под углом торцов выходных световодов. Прямое пре- .образование положения светящегося луча на экране осциллографа в,сигнална индикатор обеспечивает достижениепоставленной цели. 2 с. и 2 з.п,2друга. Конструктивно входной квантующий блок 5 и трансформатор 6 выполнены в виде светонепроницаемыхпланок 9 и 10, на которых жестко закреплены расположенные на прямой линии оптические линии связи с полированными торцами.Разъемный соединитель 8 состоитиз разъемных волоконных штеккеров,соединяющих между собой каждую паруВОЛОКОН 7е7, , И 77е7щКодирующий преобразователь 3 содержит линейку точечных фотоприемников, подключенных к входным оптическим линиям связи, выходы которых оптически связаны с входами соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, селекторы сигналов, однивходы которых являются входом уст"ройства, и элемент ИЛИ, выход которого подключен к другому входу соответствующего селектора сигналов, атакже третью группу элементов ИЛИ,входы которых соединены с выходамисоответствующих элементов ИЛИ второйгруппы, и четвертую группу элементовИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИвторой группы, а выходы соединены свходами элементов ИЛИ, при этом соответствующие элементы ИЛИ первой итретьей групп последовательно соединены между собой, а выходы последнихэлементов ИЛИ первой и третьей группподключены к входам соответствующихселекторов сигналов, к которым присоединены выходные оптические ЛИНИЩсвязи,Цифровой индикатор 4 состоит изК световодных элементов индикации(1( - количество разрядов индикатора) .Элемент индикации (фиг. 3) содержит волоконные оптические выво 5 ды 11,011,10, неразъемные соединители 12.0 и 12.10, коммутационные световоды 13 неразъемные соединители 14.114.10 (соединители 14.1, 14,2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.9 10 и 14.10 не обозначены) и сегментные световоды 15,115.10.Оптические выводы 11.011.9 и 1.1.10 посредством коммутационных световодов 13 и неразъемных соединителей 12,0 12. 10 и 14 . 1 14 . 10 подсоединены к сегментным световодам 15,115.10, образующим соответственно цифры 0-9 и знак "запятая", в порядке, который указан в таблице.Неразъемные соединители выполнены, например, путем сварки конца оптических выводов 11,0 11,10, моноволокон световодов 15.115.10 25 и соответствующего конца плотно упакованного жгута волокон световодов 13.Светоизлучающей поверхностью сегментов каждого световодного элемента индикации служит полированная поверхность, образованная пересечением световода геометрической плоскостью под острым углом к его продольной оси (так называемый "косой торец"); длина сегментных световодов 15.1, 15,2, 15.3, 15.5, 15,7, 15.8, 15.9 одинакова, световада 15.6 в . в 1,5 раза больше, а световодов 15.10, 15.4 - в 2 раза меньше. 4устройство работает следующим образом.В схеме устройства измерения (фиг. 1) используют оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов с коэффициентом М масштабирования (коэффициентом трансформации трансФорматора), равным выбранному коэффициенту Ы отклонения осциллографа. Линейку Фотоприемников (квантующий блок 5) оптического блока 2 масштабирования параметров исследуемых процессов устанавливают фоточувствительной поверхностью Фотоприемников вплотную к экрану осциллографа параллельно линии55 вертикального отклонения луча. Органами управления осциллографа совмещают линию развертки осциллографа с торцом оптической линии 7, связи, а исследуемую точку на линии изображения сигнала - с линейкой Фотоприемников квантующего блока 5, При этом в оптической линии 7 я связи, соответствующей освещенному Фотоприемнику, возникает сигнал (поток фотонов) - входной сигнал блока масштабирования.На выходе этого блока масштабирования параметров исследуемых процессов при этом возникает выходной сигнал (поток Фотонов, излучаемый соответствующим источником света трансформатора - полированным торцом .соответствующей оптической линии 7связи), величина которого линейно преобразована в М раз. Указанный сигнал вводят в кодирующий преобразователь 3, в котором осуществляют его преобразования в оптический комбинированныи единично-десятичный дискретизированный код.При этом оптический блок 2 масштабирования параметров исследуемых процессов работает следующим образом. Величина У, мм входного сигнала устройства (ордината фотоприемника квантующего блока 5, например, в момент времени С, - торца оптической линии 7,связи), например, при АУ = 1,0 мм, У, = 23дУ =23,0 мм.Величина У, мм выходного сигнала блока 2 при этом в случае применения, например, блока с коэффициентом машстабирования М = 2 (при2,0 мВ/мм) У, = У М = 23 дУ М = = 46,0 мм. Это значение ординатыдУ., соответствует значению 46,0 мВ измеряемого устройством напряжения.Формула изобретения 1. Устройство измерения напряжения электрического тока, содержащее осциллограф и блок масштабирования параметров исследуемых процессов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены оптически связанные и последовательно соединенные кодирующий преобразователь и цифровой индикатор, а блок масштабирования параметров исследуемых процессов выполнен оптическим, причем его вход оптически связан с экраном осциллографа, а выход - с входом кодирующего преобразователя.142. Устройство по п. 1, о т л ич аю,щ е е с я тем, что кодирующий преобразователь содержит оптические входные и выходные линии свя" зи, а цифровой индикатор состоит из световодных элементов индикации, соединенных с его оптическими входами.3, Оптический блок масштабирования параметров исследуемых процессов, содержащий входной квантующий блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены трансформатор пространственного оптического сигнала, выходы входного квантующего блока с помошью оптических линий связи связаны с входами трансформаСоединение выводов с сегментными световодами в элементе индикации Индицируемаяцифра, знак ВыводСегменты световодов 15,2, 15.2, 15.3, 15. 2, 15,2, 15.3, 15.3, 15.2, 15.3,15,2,15.7, 15.8, 15.9 15.715.5,15,8157,15.7,15.7 15.815.8, 15.9 15.5, 15.7, 15.8,15,5, 15,7, 15,9 15.80 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Запятая 11.0 11.1 11., 2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11.8 11.911.10 15. 1, 15.1, 15.1, 15.1, 15,1, 15.2, 15.2, 15.1, 15.1, 15.1, 15.10 тора пространственнога оптическогосигнала, который состоит из точечных источников света, расположенныхвдоль прямой линии на фиксированномрасстоянии друг от друга, причемвыходы точечных источников света оптически соединены с выходом оптического блока масштабирования параметров исследуемых процессов.4. Блок по и. 3, о т л и ч а ю "щ и й с я тем что входной квантующий блок содержит точечные фотоприемники, расположенные вдоль прямойлинии на Фиксированном расстоянии,равном ступени пространственногоквантования, а выходы фотоприемников оптически соединены с выходомвходного квантующего блока,15.3,15.415.6,15.3,15.5,15.5,15.515.615.3,15,3,147455 б 7 Ы 17.7 Составитель В.СтепанкинТехред Л. Сердюкова едакт упорректор М.П Заказ 1888/42 Тираж 711 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб д. 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1