Технические науки

Электротехника и радиоэлектроника

В.С. Тверезовский, Р.В. Бараненко

Херсонский национальный технический университет

ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Постоянное развитие средств измерений и контроля различных параметров изделий и процессов является неотъемлемой частью научно-технического прогресса. Одной из основных задач при разработке измерительных систем является повышение точности, быстродействия и увеличение диапазона измеряемых величин [1].

Известно устройство для сравнения напряжений, содержащее усилитель и пороговый элемент [2]. Однако это устройство имеет не одинаковую относительную погрешность при сравнении напряжений в широком диапазоне. Известно также устройство для сравнения электрических напряжений, содержащее ключ, схему определения разности и блок управления [3]. Это устройство также имеет не одинаковую относительную погрешность при сравнении напряжений в широком динамическом диапазоне.

Целью работы является получение результата сравнения с одинаковой относительной погрешностью в широком диапазоне сравниваемых напряжений.

С этой целью в разработанное устройство для сравнения электрических напряжений, содержащее [4]: последовательно соединенные ключ, управляемый усилитель и блок определения разности, введены генератор импульсов и последовательно соединенные источник опорного напряжения, нуль-орган, триггер, элемент совпадения и счётчик, второй вход которого соединен с входом ключа и выходом триггера, а выходы его подключены к управляющим входам управляемого усилителя, при этом выход источника опорного напряжения соединен со вторым входом блока определения разности, а выход генератора импульсов подключен ко второму входу элемента совпадения.

На рис. 1 представлена функциональная схема устройства.

Рис. 1 Функциональная схема устройства [4]

Устройство содержит управляемый усилитель 1, нуль-орган 2, триггер 3, блок определения разности 4, генератор импульсов 5, элемент совпадения 6, счетчик 7, ключ 8 и источник опорного напряжения 9.

Устройство работает следующим образом. С приходом импульса ''Пуск'' триггер 3 устанавливается в такое положение, при котором он разрешает поступление импульсов с генератора 5 через элемент совпадения 6 на счетный вход счетчика 7. Счетчик, меняя свое состояние, изменяет коэффициент усиления усилителя 1, увеличивая его. Напряжение с выхода усилителя поступает на вход нуль-органа 2. В тот момент, когда , где – коэффициент усиления усилителя, a – опорное напряженке, поступаемое с источника опорного напряжения на другой вход нуль-органа, срабатывает нуль-орган, который своим выходным импульсом переводит триггер 3 в положение, при котором последний выдает запрещающий сигнал на элемент совпадения 6. Триггер, также управляя ключом 8, подключает к входу усилителя напряжение .

С выхода усилителя усиленное напряжение поступает на вход блока определения разности, который определяет разность . Так как . Величина характеризует соотношение сравниваемых напряжений и .

Перед каждым замером счетчик устанавливается в исходное состояние импульсом, приходящим с триггера. При подключении к входу устройства коммутатора оно позволяет производить последовательное сравнение одного сигнала со многими при широком диапазоне их значений.

Литература:

1. В.С. Тверезовський, Р.В. Бараненко Принцип здійснення гнучкого програмного керування елементами вимірювальних систем за аналізом їх експоненціальних параметрів //Вестник Херсонского государственного технического университета. – 2003. – №2 (18). – С.297-301.

2. Хриэман С.С. Цифровые измерительные приборы и системы. Справочник. – К.: Наукова думка, 1970. – С.132.

3. Скрипник Ю.А. Коммутационные цифровые измерительные приборы. – М., 1973. – С.7-13.

2. Авторское свидетельство СССР №653563 «Устройство для сравнения электрических напряжений». - М. Кл.² G01R17/00. Автор: В.С. Тверезовский. Опубл.: 25.03.1979, Бюл. №11.