Устройство для регистрации и обработки зондовых характеристик

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для целей диагностики нлазмы. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства. Устройство содержит блок 1 управления и обработки, цифроаналоговый преобразователь 2, источники 6 и 9 напряжения, блок 13 выборки-хранения и блок 15 синхронизации. В устройство введены операционный усилитель 3, / С-цепочка 4, оптр.он 5, транзистор 8 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14. Напряжение на выходе операционного усилителя 11 измеряется АЦП 14 и вводится в блок 1 управления и обработки. Блок 13 выборкихранения необходим для фиксации уровня измеряемого напряжения на время преобразования АЦП 14. Блок 15 синхронизации вырабатывает сигналы управления блоком 13 выборки-хранения и АЦП 14, синхронизированные импульсами разрядного тока. Входное напряжение преобразователя токнапряжение близко к нулю, что позволяет достичь минимального импеданса измерительной цепи и снизить до минимума помехи и наводки, приводящие к погрешностям в измерении зондовых характеристик. (Л ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 а 01 в 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4098776/24-21 (22) 13.05.86 (46) 30.06.88. Бюл. № 20 (71) Киевский государственный университет им. Т. Г. Шевченко (72) В. Н. Оленский (53) 620.179 (088.8) (56) Диагностика плазмы/Под ред. Р. Хаддлстоуна и С. Леонарда. M.: Мир, 1967, с. 160 — 161 .

Циркель Б. И. и др. Регистрация зондовых характеристик в импульсных разрядах с временным разрешением до 50 нс.— Приборы и техника эксперимента. 1981, № 6, с. 141 — 144. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

И ОБРАБОТКИ ЗОНДОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для целей диагностики плазмы. Цель изобретения — повышение помехозащищен„„SU„„1399646 д ности устройства. Устройство содержит блок

1 управления и обработки, цифроаналоговый преобразователь 2, источники 6 и 9 напряжения, блок 13 выборки-хранения и блок 15 синхронизации. В устройство введены операционный усилитель 3, RC-цепочка 4, оптрон 5, транзистор 8 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14. Напряжение на выходе операционного усилителя 11 измеряется АЦП 14 и вводится в блок 1 управления и обработки. Блок 13 выборкихранения необходим для фиксации уровня измеряемого напряжения на время преобразования Anil !4. Блок 15 синхронизации вырабатывает сигналы управления блоком 13 выборки-хранения и ALlIl 14, синхронизированные импульсами разрядного тока.

Входное напряжение преобразователя ток— напряжение близко к нулю, что позволяет достичь минимального импеданса измерительной цепи и снизить до минимума помехи и наводки, приводящие к погрешностям в измерении зондовых характеристик. 1 ил.

1399646

Формула изобретения

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для целей диагностики плазмы.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для регистрации и обработки зондовых характеристик содержит блок управления и обработки, в качестве которого используется электронно-вычислительная машина 1, цифроаналоговый преобразователь 2, вход которого подключен к выходной шине ЭВМ 1, а выход — к инвертирующему входу первого операционного усилителя 3. Между инвертирующим входом усилителя 3 и его выходом включена RC-цепочка 4. Светодиод оптрона 5 включен между выходом усилителя 3 и общей шиной устройства. Положительный полюс первого источника 6 напряжения через первый резистор 7 подключен к коллектору транзистора 8, а через фотодиод оптрона 5 к базе транзистора 8. К отрицательному полюсу источника 6 напряжения подключены эмиттер транзистора 8 и отрицательный полюс второго источника 9 напряжения, положительный полюс последнего подключен к инвертирующему входу усилителя 3» зондовой клемме 10. К коллектору транзистора 8 подключен инвертирующий вход второго операционного усилителя 11 и первый вывод второго резистора 12. Второй вывод резистора 12 подключен к выходу усилителя l l, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной. Выход усилителя 11 соединен с входом блока 13 выборки-хранения, а выход последнего — с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 14.

Выход аналого-цифрового преобразователя !

l4 подключен к входной шине ЭВМ l. Первый и второй выходы блока 15 синхронизации соединены с управляющими входами блока 13 выборки-хранения и аналого-цифрового преобразователя 14.

Устройство работает следующим образом.

Принятый от ЭВМ 1 цифровой код преобразуется с помощью цифроаналогового преобразователя 2 в соответствующий уровень напряжения, который прикладывается к неинвертирующему входу операционного усилителя 3. Напряжение к зондовой клемме прикладывается от встречно включенных источников напряжения 6, 9, причем от источника 6 отбирается только часть его напряжения, определяемая регулируемым делителем, состоящим из резистора 7 и транзистора 8. Зондовое напряжение прикладывается к инвертирующему входу операционного усилителя 3, который совместно с

RC-цепочкой 4 образует пропорциональноинтегральный регулятор напряжения. Напряжение рассогласования, т. е. разность между напряжением на зонде и напряжением на выходе цифроаналогового преобразователя, усиливается операционным усилителем 3 и

55 прикладывается к светодиоду оптрона 5.

Фотодиод оптрона 5 включен в базовую цепь транзистора 8 и управляет коэффициентом деления управляемого делителя напряжения. Контур регулирования настроен таким образом, чтобы в установившемся режиме напряжение на зондовой клемме 10 устанавливалось равным напряжению, задаваемому от цифроаналогового преобразователя 2. Параметры С-цепочки 4 подбираются из условия получения оптимальной переходной характеристики. Потенциал коллектора транзистора 8 близок к нулю, поскольку он подключен к «мнимой» земле— входу преобразователя ток — напряжение, выполненном на втором операционном усилителе 11 и втором резисторе 12. Зондовой ток замыкается на вход преобразователя ток — напряжение и преобразуется в напряжение на выходе операционного усилителя 11 в соответствии с соотношением

Ь 1 1=l3R 12, где 13„, †напряжен на выходе операционного усилителя 11; — зондовыи ток, R- — -сопротивление резистора 12.

Напряжение U„измеряется аналогоцифровым преобразователем 14 и вводится в

ЭВМ для последующей обработки. Блок

13 выборки-хранения необходим для фиксации уровня измеряемого напряжения на время преобразования аналого-цифрового преобразователя.

Блок 15 синхронизации вырабатывает сигналы управления блоком 13 и преобразователем !4, синхронизированные импульсами разрядного тока.

Входное сопротивление преобразователя ток — напряжение близко к нулю, что позволяет достичь минимального импеданса измерительной цепи и снизить до минимума помехи и наводки, приводящие к погрешностям в измерении зондовых характе ристик.

Устройство для регистрации и обработки зондовых характеристик, содержащее блок управления и обработки, первый и второй источники напряжения, цифроаналоговый преобразователь, блок выборки-хранения, блок синхронизации, первый резистор, зондовую клемму, аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены два операционных усилителя, транзистор, оптрон, RC-цепочка, второй резистор, причем неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, а инвертирующий к положительному полюсу второго источника напряжения и зондовой клемме, RC-цепочка подключена!

399646

Составитель С. Рыбин

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор, I.! III.));ï«í ко

Заказ 2325/44 Тираж 7I7 П од п и « ((()(ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делич из(п)р(т(ниР «»).рыгии ! 13035) Мо(«)«), Ж вЂ” 35, Рву ни«кая H )().. 1 4:)

Производственно-полигр((фическое предприятие, г Ужгород, (.l I I f)()(к ги::)i. 4 между инвертирующим входом первого операционного усилителя и его выходом, светодиод оптрона включен между выходом первого операционного усилителя и общей шиной устройства, положительный полюс первого источника напряжения через первый резистор соединен с коллектором транзистора, а через фотодиод оптрона — с базой транзистора, отрицательные полюсы источников напряжения объединены и подключены к эмиттеру транзистора, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к общей шине устройства, инвертирующий вход — к коллектору транзистора, а выход — к входу блока выборкихранения, второй резистор подключен между инвертирующим входом второго операционного усилителя и его выходом, выход блока выборки-хранения соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входной шине блока управления и обработки, выходная шина которого подключена к входу цифроаналогового преобразователя, "О управляющие входы блока выборки-хранения и аналого-цифрового преобразователя соединены с первым и вторым выходами блока синхронизации соответственно.