Нуль-орган

ОПИСАНИЕ 374574

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 05Ь 1/01

Заявлено 26.111.1971 (№ 1636865/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.111,.197I3. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 31 V.1973

Иоиитет ао делаю иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Автор изобретения

) Л. С. Мосин

Заявитель

НУЛЬ-ОРГАН

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике, в частности к цифровым приборам постоянного тока, например вольтметрам.

Известен нуль-орган, который содержит генератор повышенной частоты и модулятор, один вход которого соединен с,генератором повышенной частоты, другой вход соединен с усилителем переменного тока, а выход через первую пороговую схему подключен к преобразователю числа, импульсов в напряжение, соединенному с управляющим генератором и со второй пороговой схемой. Это повьвшает быстродействие и увеличивает помехозащи щенность нуль-органа. Однако порог срабатывания второй пороговой схемы нуль-органа в процессе измерений сохраняется постоянным. При значительном увеличении помех на входе нуль-органа это может вызвать сбои при измерении небольших по величине напряжений, так как время, в течение которого происходит формирование окончательного сигнала «перекомпенсация» или «недокомпенсация» нуль-органа, ограничено периодом частоты управляющего генер атор а и может оказ атъся недостаточным.

При отсутствии помех сигнал на выходе нульоргана появляется уже через время, равное половине периода частоты управляющего генератора, а вторая полавина периода по существу не используется, так как коммутация разрядов измерительной цепи производится с частотой управляющего генератора. Целью изобретения является обеспечение

5 оптимального соотношения между быстродействием и точностью и увеличением помехозащищенности нуль-органа.

Для этого в него введен элемент «НŠ— И», 10 один вход которого соединен с выходом порогового элемента, а второй — с генератором повышенной частоты, реверс ивный счетчик, элемент «И», два элемента «ИЛИ» и элемент задержки, причем вход суммирова15 ния реверсивного счетчика подключен к выходу порогового элемента, вход вычитания— к выходу элемента «НŠ— И», а выходы

;р азрядов реверсивного счетчика — к соответствующим входам элементов «И», выходы

20 которых через элемент «ИЛИ» и подключенный к его выходу элемент задержки соединены с установочным входом реверсивного счет гика.

На чертеже изображена блок-схема предла25 гаемого нуль-органа. Нуль-орган содержит модулятор 1, управляющий генератор 2, усилитель 8 переменно,го тока, модулятор 4, генератор 5 повышенной частоты, пороговый элемент б, элементы

30 <И» 7, 8, элемент «НŠ— И» 9, реверсивный

374574 счетчик 10 импульсов, элемент «ИЛИ» 11 и элемент задержки 12. Входной оигнал нуль-органа, представляющий собой разность измеряемого и компенсирующего напряжений, модулятором 1 преобразуется в .импульсы с частотой, задаваемой управляющим генератором 2. Далее полезный сигнал с аддитивно наложенной помехой усиливается усилителем 8 переменного тока и поступает на модулятор 4 повышенной частоты, управляемый от генератора 5 повышенной частоты. Импульсы с выхода модулятора

4 подаются на пороговый элемент 6, срабатывающий от импульсов, амплитуда которых превышает его порог срабатывания. Импульсы с выхода порогового элемента поступают на первый вход элемента «НŠ— И», на второй вход:которой поступают импульсы с генератора 5 повышенной частоты. Если ам плитуда импульсов на входе порогового элемента 6 ниже его порога срабатывания, то импульсы на выходе элемента 6 отсутствуют.

Импульсы генератора 5 повышенной частоты проходят на вход элемента «НŠ— И» 9 только тогда, когда импульсы на выходе порогового элемента 6 отсутствуют.

Таким образом, на выходе порогового элемента 6 формируются импульсы, соответствующие сигналу «перекомпенсация», а на выходе элемента «НŠ— И» 9 — импульсы, соответствующие сигналу «недокомпенсация». Частота следования этих импульсов определяется частотой генератора 5 повышенной частоты.

Импульсы, соответствующие команде «перекомпенсация», с выхода порогового элемента

6 поступают на вход «суммирование» реверсивного счетчика 10, а импульсы, соответствующие команде «недокомпенсация», с выхода элемента «HE — И» 9, поступают на вход

«вычитание» реверсивного счетчика 10. Реверсивный счетчик 10 подсчитывает разность между числом импульсов, поступившим на вход

«суммирование», соответствующих команде

«перекомпенсация», и числом импульсов, поступивших на вход «вычитание», соответствующих команде «недокомпенсация». Выходной пороговый элемент нуль-органа выполнен в виде двух элементов «И» 7, 8, входы которых связаны с выходами разрядов реверсивного счетчика 10. Порог срабатывания элементов

«И» 7 и 8 одинаков. Когда разность импульсов, поступивших на входы реверсивного счетчика 10, становится равной порогу срабатывания элементов 7 или 8, срабатывает один из этих элементов и формирует команду «яерекомпенсация» или «недокомпенсация».

Импульсы с .выходов элементов 7 и 8 поступают на элемент «ИЛИ» 11. Независимо от того, с какого из элементов «И» 7 или 8 пришел сигнал на элемент «ИЛИ» 11, он фор5 то

Зо

60 мирует очередной тактовый импульс коммутации разрядов измерительной цепи и через время, определяемое элементом !2 задержки, устанавливает реверсивный счетчик 10 в нулевое состояние, Время задержки определяется .временем установления переходных процессов в приборе. После этого, нуль-орган готов к сравнению измеряемой и компенсирующей величин по следующему разряду измерительной цепи.

Таким образом, окончательную команду

«перекомпенсация» («недокомпенсация») нульорган формирует по постоянной разности количества импульсов команд «перекомпенсация» и «недокомпенсация», поступивших на входы реверсивного счетчика 10, т. е. при постоянном превышении уровня достоверного сигнала над ошибочным. Это позволяет повысить чувствительность нуль-органа и выделить полезный сигнал на фоне помех. Если помехи имеют случайный характер н распределены по нормальному закону, то предлагаемый нуль-орган позволяет .выделить полезный сигнал, уровень которого лежит ниже уровня помех, так как помехи суммируются по среднеквадратичному закону, а сигнал — по лиипому при многократных сравнениях измеряемой и компенсирующей:величин.

Полное время измерения прибором при этом определяется величиной и спектром помех, При отсутствии помех время измерения определяется только порогом срабатывания элементов «И» 7 и 8, так как на реверсивный счетчик 10 поступают только импульсы достоверного сигнала по одному входу.

Предмет изобретения

Нуль-орган, содержащий модулятор, соединенный с управляющим генератором и усилителем переменного тока, к:выходу которого подключен второй модулятор, соединенный с генератором повышенной частоты и со входом порогового элемента, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимального соотношения между быстродействием и точностью и увеличением помехозащищенности, он содержит элемент «HE — И», один вход которого соединен с выходом порогового элемента, а второй — с генератором повышенной частоты, реверсивный счетчик, элемент «И», два элемента «ИЛИ» и элемент задержки, причем вход сум мирования реверсов ного счетчика подключен к выходу порогового элемента, вход вычитания — к выходу элемента «HE—

И», а выходы разрядов реверсивного счетчика и соответствующим входам элементов

«И», выходы которых через элемент «ИЛИ» и подключенный к его выходу элемент задержки соединены с установочным входом реверсивного счетчика.

374574

Составитель С. Белан

Техред Т. Ускова

Редактор Н. Данилович

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1558/4 Изд. № 379 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5