Измеритель индуктивности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в качестве аналого-цифрового преобразователя при построении информационно-измерительнь1х систем, где для измерения и контроля физических величин используются индуктивные дат-- чики. Целью изобретения является повытение точности, расширение диапазона измерений и упрощение устройства На чертеже представлена функционш1Ьная схема измерителя, который содержит три логических элемента И-НЕ 1, 2, 3, два повторителя 4 и 5, зажимы 6, 7 для подключения измеряемой индуктивности , резистор 8 времязадающей цепочки, полевой транзистор 9, нагрузочный резистор 10, три триггера П, 12, 13, шину 14 вывода информации на ЭВМ, цифровой индикатор 15, выключатель 16, реверсивный счетчик 17, регистр 18, элементы задержки 19, 20, элемент И 21 и импульсный генератор 22. Новым является то, что в измерителе используется метод ареобразования индуктивности во временной интервал с устранением погрешности самой измерительной системы, что достигается включением в устройство управляющей системы на двух повторителях с тремя состояними на выходе и управлянщем триггере, что позво-п ,. ляет повысить точность измерений при расширении диапазона измерений в сторону малых величин. 2 ил. (Л , О1 00 г.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Щ1 4 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АЕ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

1И:Е8Щ Ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4145219/24-21 (22) 10.11,86 (46) 15.03,89. Бюл, У 10 (72) А.В,Бычков (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 691780, кл, С 01 .В. 2?/26, 1978, Авторское свидетельство СССР, В 913280, кл. С 01 R 27/26, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

Р 310198, кл, С 01 R 27/26, 1971. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНДУКТИВНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в качестве аналого-цифрового преобразователя при построении информационно-измерительных систем, где для измерения и контроля физических величин используются .индуктивные датчики. Целью изобретения является повышение точности, расширение диапазона измерений и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональ-SU, И.6ИЗЕ ная схема измерителя, который содержит три логических элемента И-HE

2, 3, два повторителя 4 и 5, зажимы

6, 7 для подключения измеряемой индуктивности, резистор 8 времязадающей цепочки, полевой транзистор 9, нагрузочный резистор 10, три триггера Il, 12, 13, шину 14 вывода информации на ЭВМ, цифровой индикатор

15, выключатель 16, реверсивный счетчик 17, регистр 18, элементы задержки 19, 20, элемент И 21 и импульсный генератор 22, Новым является то, что в измерителе используется метод преобразования индуктивности во временной интервал с устранением погрешности самой измерительной системы, что достигается включением в устройство управляющей системы на двух пов.тсрителях с тремя состояними на выходе и управляющем триггере, что позво . ляет повысить точность измерений при расширении диапазона измерений в сторону малых величин. 2 ил.

1465820 (Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве аналого-цифрового преобразователя при построении ин5 формационно-измерительных систем, систем автоматического контроля, где для измерения и контроля физических величин используются индуктивные датчики, а также для измерения индуктив- 10 ности катушек при их производстве и использовании в радиоэлектронном оборудовании.

Цель. изобретения — повышение точности, расширение диапазона измерений 15 и упрощение;устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя индуктивности; на фиг,2 — временные диаграммы.

Измеритель индуктивности содержит ( три логических элемента И-НЕ 1-3 (логические элементы показаны в функции НЕ), два логических элемента 4 и 5 (повторителя) с тремя состояниями на выходе, зажимы 6 и 7 для подключе- 25 ния измеряемой индуктивности, резистор 8 времязадающей цепочки, полевой транзистор 9, нагрузочный резистор

10 автоколебательной системы, три триггера П-13, шину 14 вывода инфор- 30 мации на ЗВМ, цифровой индикатор 15, выключатель 16, реверсивный счетчик

17, регистр 18, элементы 19 и 20 задержки, логический элемент И 21 и импульсный генератор 22, 35

Устройство работает следующим образом, При включении питания полевой транзистор 9 закрыт, так как паразитные емкости на.его входе разряжены, что определяет исходное состояние элементов -HE 1-3, одновременно все триггеры 11-13 устанавливаются в .нуль (на схеме цепь установки в нуль не показана)., Напряжение на входе 45 элемента -HE 2 оказывается ниже порогового; что соответствует сигналу

"0", поэтому на выходе элемента И-НЕ н в

2 устанавливается напряжение 1 . В результате инвертирования этого сигнала элементом И-НЕ 3 на входах триггера 12 и элемента И-НЕ 1 устанавливается сигнал "0", а на выходах логического элемента И-НЕ 1 и логического элемента 4 с тремя состояниями устанавливается состояние 1 . Бле

"1" и на управляющие входы логических элементов 4 и 5 поступают сигналы, переводящие элемент 4 в состояние вы-! сокого сопротивления, а элемент 5— в повторитель. При этом начинается новый колебательный процесс, в резуль тате которого генерируются два коротких импульса, длительность которых определяется элементами автоколебательной системы. По окончании второго короткого импульса первый управляющий триггер 11 возвращается в исходное состояние (нулевое) и опрокидывает второй управляющий триггер 13 в "1", с инверсного выхода которого сигнал "0 поступает на вход разрешения записи информации в регистр 18, вход элемента И 21 и через элемент

20 задержки на вход установки в нуль реверсивного счетчика 17.

Во время рассматриваемого процесса (фиг,2) происходит следующее, Первый управляющий триггер 11 в течение времени t (двух удлиненных периодов) подает разрешающий сигнал на вход прямого счета счетчиков 17, а в течение времени (двух коротких периодов) — на разрешение обратного счета. Счетные импульсы заполнения проходят через открытый элемент И 21 с кварцевого генератора, Таким образом, происходит вычитание длительности двух коротких (собственных) периодов автоколебательной системы иэ длительности двух удлиненных периодов при подключенной измеряемой индуктивности, т,е. с

t = t, где to — время, на которое ов увеличивается длительность двух периодов автоколебательной системы, обусловленное подключением в схему измеряемой индуктивности, Вследствие этого погрешности самой автоколебательной системы, зависящие от различных факторов, исключаются из результатов измерений, В течение сле3 1465820 4 дующих че1ырех периодон (t =t +t )

Я 1 ныйсчетчик,отличающийся процесс повторяется, но измерений не тем, что, с цельы повышения точноспроисходит, так как нторой управляю- ти, расширения диапазона измерений н щий триггер 13 закрывает элемент И 21, 5 упрощения устройства, в антоколебасчетные импульсы с кварцевого генера- тельную систему, выполненную на трех тора 22 перестают поступать на счет" логических элементах И-HE и полевом чик 17, одновременно от триггера 13 транзисторе с времязадающей цепочкой поступает сигнал записи в регистр 18 на входе, н него нведены дна логисодержимого счетчика 17, Элемент 20 10 ческих элемента с тремя состояниями задержки обеспечивает задержку сигна- на выходе, второй элемент задержки, ла установки в "0" счетчика 17 на регистр, шина для вывода информации время, необходимое для записи инфор- на ЭВМ, цифровой индикатор, причем мации из счетчика в регистр, Элемент выход первого логического элемента

19 задержки служит для обеспечения qs И-НЕ подключен к информационным вхоодновременного поступления сигналов дам логических элементов с тремя со,на управляющие и информационные вхо- стояниями, а управляющие входы этих pb) элементов 4 и 5, элементов соединены соответственно

По окончании времени t схема при- с прямым и инверсным выходами первоз ходит в исходное состояние, и про- 20 го управляющего триггера, входами цесс повторяется, Из регистра 18 дан- разрешения прямого и обратного счета ные поступают на шину 14 вывода и реверсивного счетчика, прямой выход через дешифратор (не показан) -.на первого управляющего триггера подклю" цифровой индикатор, Из рассмотренно- чен к счетному входу второго управляго ясно, что происходит преобразова- 25 ющего триггера, инверсный выход котоние индуктивности в пропорциональный рого подключен к первому входу элеинтервал времени с исключением по- мента И, к входу разрешения записи грешностей, вносимых автоколебатель- регистра и через элемент задержкиfl It ной системой. Подбором частоты квар- ° к выводу установки в 0 реверсивноцевого генератора или элементов авто- 30 го счетчика, выход первого логическолебательной системы на цифровом кого элемента с тремя состояниями индикаторе можно. получать непосредст- соединен с первым зажимом для подклювенно величину измеряемой иидуктив-, чения измеряемой индуктивности, а выности» ход второго элемента подключен к втоЗБ рому зажиму для подключения измеряе

Таким образом, применение управ- мой индуктивности, затвору полевого ляющей системы на логических элемен- транзистора и времязадающему резистах с тремя состояниями на выходе тору, другой вывод которого соединен позноляет освободиться от погрешиос- с землей, первый и второй входы тн, вносимой самой автоколебатель-, 40 третьего логического элемента И-НЕ ной системой и паразитными парамет- снязаны с выходом второго логическорами монтажа, что позволяет повысить . го элемента И-НЕ, вход которого подточность измерений при расширении ди- ключен параллельно нагрузке полевоапазона в стороны малых величин. Кро.- го транзистора, выход третьего логиме того точность измерения повыша- 4ч ческого элемента соединен со счетным

t ется при расположении элемента 4 ря- входом третьего триггера и через эледом или непосредственно в первом за- мент задержки с первым и вторым нхожиме для подключения измеряемой ин- дами первого логического элемента

И-НЕ, выход кварцевого генератора

50 связан с вторым входом элемента И, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выходы

Измеритель индуктивности, содержа- которого соединены с входами регистщий автоколебательную систему, эле ра, а выходы регистра связаны с цифмент задержки, три триггера, импульс- 55 ровым индикатором и шинои вывоДа на ный генератор, элемент И, реверсив- ЭВМ.

Составитель Козлов

Редактор Л.Пчолинская Техред А. Кравчук Корректор М.Максимишинец

Закаэ 941/46 Тираж 711 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат Патент, r. Уагород, ул. Гагарина,1 1

It и

Г ина 101