Цифровой измерительный прибор

Авторы патента:

G01R19/257 - с использованием аналого-цифровых преобразователей, сравнивающих различные эталонные переменные величины с величиной напряжения или тока, например с использованием метода последовательных сравнений

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий входной блок, первый вход которого подключен ко входной клемме прибора, а второй к первому выходу блока формирования опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, первьйвход которого подключен ко второму выходу блока формирования опорного напряже;ния , первый выход - к первому входу блока сравнения с уставками, второй выход - к первому входу блока индикации, второй вход которого подютючен к выходу индикатора годности, вход индикатора годности подключен к выходу блока сравнения с уставками, ртличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля прибора, в него введены коммутатор, нормирующие резисторы и блок синхронизации, причем первый вход коммутатора подключен к информационному выходу входного блока, второй вход - к первойу выходу блока синхронизации, а остальные входы через соответствующие нормирующие резисторы (Л к контрольным вьсходам входного Г блока, выход коммутатора подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, к третьему входу которого подключен второй выход блока синхронизации, третий выход которого подключен к третьему входу входного блока, четвертый выход - ко второму входу блока сравнения с уставками, пятый выход - к третьему входу блока индикации. сд О)

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(gy) G 01 R 19/257. !3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3449186/24 вЂ” 21 (22) 04.06.82 (46) 15.02.85. Бюл. N - 6 (72) Г.А. Вильнер, Ю.В. Мальш енко, В.П. Чипулис, Л.M. Каменецкий и Г.В. Александров (71) Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного научного центра АН СССР и Всесоюзный йаучноисследовательский и конструкторский .институт медицинской лабораторной техники (53) 621.317.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 490025, кл. G 01 R 13/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М - 645263, кл. Н 03 К 13/20, 1975. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ

ПРИБОР, содержащий входной блок, первый вход которого подключен ко входной клемме прибора, а второй к первому выходу блока формирования опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен ко второму выходу блока формирования опорного напряжения, первый выход вЂ” к первому входу блока сравнения с уставками, второй выход вЂ” к первому входу блока индикации, второй вход которого подключен к выходу индикатора годности, вход индикатора годности подключен к выходу блока сравнения с уставками, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля прибора, в него введены коммутатор, нормирующие резисторы и блок синхронизации, причем первый вход коммутатора подключен к информационному выходу входного блока, второй вход вЂ” к первому выходу блока синхронизации, а остальные входы через соответствующие нормирующие резисторывЂ” к контрольным выходам входного блока, выход коммутатора подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, к третьему входу которого подключен второй выход блока синхронизации, третий выход которого подключен к третьему входу входного блока, четвертый выход вЂ” ко второму входу блока сравнения с уставками, пятый выход вЂ” к гретьему входу блока индикации.

056

1 11 0

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано при разработке цифровых измерительных приборов со встроенными системами диагностиро.вания.

Известеь цифровой измерительный прибор, содержащий аналоговый сумматор, преобразователи аналог вЂ” код, и код вЂ” аналог, нуль-орган, блок 1п управления и блок вывода информации, цифровое множительное устройство, причем нуль-орган выполнен в виде цифрового блока памяти и схемы сравнения. кодов, причем выход 15 преобразователя аналог вЂ” код соединен с одним входом цифрового множительного устройства, другие входы которого подключены к блоку управ-, ления, а выходы соединены с преобра- 2п зователем код вЂ” аналог, нуль-органом и блоком вывода информации, при этом выход схемы сравнения кодов соединен со входом блока управления P1) .

Недостатком данного устройства является низкая достоверность контроля тракта измерения, так как о значении сигнала на внутренних клеммах

: прибора можно судить лишь косвенно по значениям сигнала на выходе преобразователя аналог вЂ” код. !

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измерительный прибор, содержащий входной блок, первый вход которого подключен ко входной клемме прибора, а второй вход вЂ” к первому выходу блока формирования опорного напряжения, аналого-цифровой преоб- 4О разователь, первый вход которого подключен ко второму выходу блока формирования опорного напряжения, а первый, третий, четвертый и пятый выходы вЂ” к соответствующим входам блока сравнения с уставками, выход которого подключен ко входу индикатора годности, первый выход которого подключен ко второму входу блока индикации, и к первой выходной клемме прибора, а второй и третий выходы соответственно вЂ” к второй и третьй выходным клеммам прибора, к первому входу блока индикации подключен второй выход аналого-цифрового преобра- M вователя (2) .

Недостатком данного прибора является низкая достоверность контроля его -входного блока, так как о значениях сигнала на внутренних клемвЂ” мах входного блока можно судить лишь косвенно по значениям выходного кода аналого-цифрового преобразователя.

Цель изобретения вЂ” повышение достоверности контроля прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измерительный прибор, содержащий входной блок, первый вход которого подключен к входной клемме прибора, а второй к первому выходу блока формирования опорного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого .подключен ко второму выходу блока формирования опорного напряжения, первый выход вЂ” к первому входу блока сравнения с уставками, второй выход вЂ” к первому входу блока индикации, второй вход которого подключен к выходу индикатора годности, вход которого подключен к вь ходу блока сравнения с уставками, дополнительно введены коммутатор, нормирующие резисторы и блок синхро- . низации, причем первый вход коммутатора подключен к информационному выходу входного блока, второй вход вЂ” к первому выходу блока синхронизации, а остальные входы через соответствующие нормирующие резисторы вЂ” к контрольным выходам входного блока, выход коммутатора подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, к третьему входу которого подключен второй выход блока синхронизации, третий выход кото-. рого подключен к третьему входу входного блока, четвертый выходвЂ” ко второму входу блока сравнения с уставками, пятый выход. вЂ” к третьему входу блока индикации.

На чертеже приведена структурная схема прибора.

Цифровой измерительный прибор содержит входной блок 1, первый вход которого подключен к входной клемме устройства, а второй вход вЂ” к первому выходу блока 2 формированйя опорного напряжения, блок 3 синхронизации, третий выход которого подключен к третьему входу входного блока 1, первый выход вЂ” ко второму входу коммутатора.4, первый вход которого подключен к информационному выходу входного блока 1, а вы3 1140056 ход вЂ” ко второму входу аналого-цифрового преобразователя 5, первый вход вх которого подключен ко второму выхо- вЂ” кл ду блока 2 формирования опорного Ин напряжения., третий вход вЂ” ко второ-. ка му выходу блока 3 синхронизации, ан первый выход вЂ” к первому входу бло- 5 ка 6 сравнения с уставками, второй бл вход которого подключен к четвер- кл тому выходу блока 3 синхронизации, 10 то а выход через индикатор 7 годнос- ро ти вЂ” ко второму входу блока 8 MH индикации, первый вход которого 4 подключен ко второму выходу преобра- ля зователя 5, а третий вход вЂ” к пято- 15 ци му выходу блока 3 синхронизации, 8 остальные входы коммутатора 4 через ус нормирующие резисторы 9 подключены ус к соответствующим контрольным вы- го ходам 10 входного блока 1.

Цифровой измерительный прибор пр имеет три режима работы. да

В режиме измерения по сигналу в

I с первого выхода блока 3 синхрониза вЂ” ин ции коммутатор 4 подключает информа вЂ” 2 ин ционный выход входного блока 1 не- по посредственно к второму входу пре- сл образователя 5, на втором выходе которого формируется цифровой код, то пропорциональный входному сигналу чт прибора и поступающий для отображе- по ния в цифровом виде на первый вход вь блока 8 индикации. вь

В режиме калибровки ко входной клемме прибора подключается источник образцовой меры, при этом работа прибора проходит аналогично работе в режиме измерения. Калибровка осуществляется по показаниям блока

8 индикации.

В режиме диагностирования к одной клемме прибора также подючается источник образцовой меры. формационный выход входного блоотключается коммутаторбм 4 от алого-цифрового преобразователя а контрольные выходы 10 входного ока последовательно к нему подючаются через нормирующие резисры 9. Напряжение с первого коитльного выхода 10 через первый норрующий резистор 9 и коммутатор поступает на вход преобразовате5, на выходе которого формируется фровой код, поступающий на блок индикации и блок 6 сравнения с тавками. Результат сравнения с тавками поступает на индикатор 7 дности, который вырабатывает сиг"В норме", если код на выходе еобразователя 5 находится в занных пределах, и вЂ” "Неисправность" противном случае. Сигнал с выхода дикатора 7 поступает на блок 8 дикапии, после чего коммутатор 4 дключает.ко входу преобразователя 5 едующую контрольную точку и т.д.

Сопротивления нормирующих резисров 9 подбираются таким образом, обы при нормальной работе прибора дключение к любому контрольному ходу входного блока 1 давало на ходе аналого-цифрового преобразователя 5 один и тот же код.

Изобретение позволяет повысить

35 достоверность контроля цифровых измерительных приборов, что обеспечивает сокращение времени обнаружения неисправностей и в конечном итоге

40 производительности труда обслуживающего персонала.

1140056

Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 257/34

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С.Рыбин

Редактор Т.Колб Техред А.Кикемезей Корректор О.Билак

Цифровой вольтметр постоянного тока прямого уравновешивания // 189939

Устройство для контроля напряжений // 1183943

Устройство для допускового контроля напряжений // 1188756

Способ обнаружения утечки или токов повреждения из оборудования в электрической системе // 2581773

Настоящая группа изобретений относится к защите электрических систем и, более конкретно, относится к способу измерения, анализа и различения сигналов для определения утечки и/или токов повреждения в электрических устройствах, запитанных от таких систем. Способ включает цифровую дискретизацию тока или группы токов в электрической системе с использованием достаточной полосы частот в упомянутой дискретизации для реконструкции амплитуды и фазы созданной электрической частоты и ее гармоник и основной несущей частоты переключающей электроники и боковых полос частот модуляции, анализ в реальном времени сигналов от нескольких преобразователей или точек измерения, чтобы получить информацию по диагностике и местонахождению неисправности в питающих электрических сетях с изолированной нейтралью. При этом способ включает распознавание частотных составляющих токов в электрических системах. Изобретение кроме того раскрывает способы обнаружения замыканий на землю и утечек высокочастотных токов, в частности, хотя и не исключительно, в питающих электрических сетях с изолированной нейтралью (I-T) и/или ограниченным замыканием на землю и, в частности, в питающих электрических сетях в опасных зонах, например, таких как шахты. Изобретение также относится к способу повышения надежности реле при определении утечек на землю, в частности, когда реле работают вместе с электроникой переключения электропитания. Изобретение кроме того относится к способу интерпретации широкополосных сигналов измерений для выявления потенциальных опасностей, которые могут произойти из-за работы переключающей электроники, вместо того чтобы отвергать такие сигналы, как шум, для упрощения анализа. Защитное устройство способно обнаруживать сигналы постоянного тока и более высокой частоты, которые относятся к нормальной и анормальной эксплуатации переключающей силовой электроники, подключенной в качестве нагрузки к электрической системе, при этом осуществляется анализ токов утечки на землю с целью включения защитного оборудования. Технический результат заключается в повышении точности измерения и анализа сигналов электрических систем, включающих переключающую электронику, и улучшении их методов защиты. 3 н. и 36 з.п. ф-лы.

Способ диагностирования вторичного источника питания и устройство для его осуществления // 2606806

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерению и контролю параметров в автоматике, и может быть использовано для непрерывного автоматического диагностирования вторичных источников питания систем автоматического управления, регулирования и контроля в различных отраслях промышленности. Технический результат заключается в сокращении длительности цикла измерения и контроля уровня и размаха пульсации напряжения, повышении точности, достоверности и оперативности диагностирования вторичного источника питания путем измерения и контроля основных параметров его выходного напряжения: уровня (постоянной составляющей) и размаха пульсации (переменной составляющей). Для реализации способа диагностирования вторичного источника питания измеряемое напряжение с выхода вторичного источника питания одновременно подают на узел масштабирования напряжения и узел преобразования пульсации, с выхода узла масштабирования напряжения нормализованное и отфильтрованное напряжение подают на вход аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера, где его преобразовывают в цифровой код усредненного уровня напряжения, вес которого сравнивают в микропроцессоре с весом кодов пороговых значений, и при весе кода усредненного уровня напряжения больше (меньше) веса кода максимального (минимального) порогового значения формируют сигнал признака неисправности на индикатор единичный "ВЫШЕ" ("НИЖЕ"), в узле преобразования пульсации переменную составляющую входного напряжения преобразовывают в напряжение постоянного тока, которое в аналоговом компараторе микроконтроллера сравнивают с опорным напряжением внутреннего источника опорного напряжения, и при превышении значения напряжения постоянного тока значения опорного напряжения внутреннего источника опорного напряжения формируют сигнал признака неисправности на индикатор единичный "ПУЛЬС". Контроллер диагностирования вторичных источников питания содержит электронный блок, включающий узел 2 масштабирования напряжения, узел 3 преобразования пульсации, микроконтроллер 4, индикатор 5 единичный "ВЫШЕ", индикатор 6 единичный "НИЖЕ", индикатор 7 единичный "ПУЛЬС". 2 н.п. ф-лы. 4 ил.