книги из ГПНТБ / Попов В.С. Электрические измерения (с лабораторными работами) учебник

=0.

Смомента отпирания диода напряжение Un будет приложе­

вании, главные пз которых: высокая чувствительность, большое входное сопротивление, быстродействие и ста- бпльиость в работе.

ж) Счетчики импульсов

Счетчики предназначены для подсчета импульсов, определяющих значение измеряемой величины.

На рис. 5-25, а показана структурная схема двоич­ ного счетчика, который состоит из четырех последова­

ния. При одном из них, называемом нулевым или исход­ ным, на выходе Q (рис. 5-25, а) напряжение примерно равно нулю, а на другом выходе Q напряжение примерно равно напряжению источника питания иИшЛ-. Назовем такое состояние триггера О. При другом из устойчивых состояний триггера, называемом единичным (состояние 1), на его выходе О будет отрицательное напряжение, при-' мерно равное — иВъП, а на выходе Q — напряжение, при­ мерно равное нулю.

160

Входные импульсы поступают только на первый триг­ гер Тг1, причем каждый из них изменяет его состояниеКаждый из следующих триггеров изменяет свое состоя-

б)

Рис. 5-25. Схема двоичного счетчика на триггерах (а); вре­ менная диаграмма и двоичная запись (б) .

иже только при положительном импульсе на выходе предыдущего триггера.

Например (рис. 5-25, б), при воздействии первого входного импульса Тг1 из нулевого состояния перебра-

сывается в состояние единичное, а Тг2 не изменяет своего состояния, так как на его вход поступает отрицательный импульс с Тг1. Второй входной импульс возвращает Тг1 в исходное состояние и положительным импульсом пе­ реключает Тг2 в состояние 1. Третий входной импульс переводит Тг1 в состояние 1 и не влияет на Тг2. Четвер­ тый импульс переключает триггеры Тг1 и Тг2 в исходные состояния, при этом Тг2 положительным импульсом пе­ реключает ТгЗ в состояние 1.

Из временной диаграммы (рис. 5-25, б) нетрудно уста­ новить, что Тг1 перебрасывается каждым входным им­ пульсом, Тг2 — после каждых двух входных импуль­ сов, ТгЗ — после каждых четырех, а Тг4 — после восьми импульсов. Сочетание потенциалов на выходах триггеров представляет двоичным кодом число сосчитанных входпых пмпульсов. На временной диаграмме показаны про­ цесс счета п двопчпая запись сосчитанных 'импульсов внизу диаграммы п десятичная запись входных импульсов вверху ее. После 16-го импульса триггеры возвращаются в исходное состояние, и затем счет будет повторяться, так что емкость тетрады равна 15.

На рис. 5-26, а показана структурная схема одной триггерной счетной четверки двоично-десятичного счет­ чика. Она соответствует одному разряду десятичного числа, т. е. декаде, которая выполняет в двоичном коде счет чисел (0—9) своего разряда десятичного числа. Таким образом, схема триггерной четверки двоично-де­ сятичного счетчика должна обеспечить возвращение всех

обратной связи. Для этой цели перед входом Тг2 уста­ новлен элемент & (И), выполняющий роль бесконтакт­ ного ключа-клапана (§ 5-8, а), управляемого выходным потенциалом Тг4 (выполнен без счетного входа). Управ­ ляющий сигнал подается на клапан с инверсного выхода Q триггера Тг4, так как этот сигнал, имея значение 1, от­ крывает клапан, чему соответствует состояние 0 триг­ гера Тг4. До восьмого импульса рассматриваемая схема ведет себя (рис. 5-26, б) так же, как и двоичный счетчик, так как клапан открыт, а Тг4 еще не действует. Импульсы от Тг1, поступающие на вход 0 триггера Тг4, в этот период не действуют на него, так как он находится в состоянии 0. Восьмой импульс переводит Тг4 в состояние 1, и клапан

162

из-за закрытого клапана, а Тг4 перебрасывается в состоя­ ние 0, и вся триггерная четверка переходит в исходное состояние. Одновременно возникает импульс на входе 1-го триггера следующей четверки (декады).

з) Шифраторы и дешифраторы

Шифраторами и дешифраторами называются преобра­ зователи одних кодов в другие. Шифраторами обычно на­ зываются преобразователи десятичного кода в двоичный,

Вход

Р п с . 5-27. Декада двоитпо- а — функциональная cxesiat

а дешифраторами — преобразователи двоичного кода в де­ сятичный.

На рис. 5-27 даны функциональная и принципиальная схемы одной декады двоично-десятичного дешифратора для кода 8 — 4 — 2 — 1 . Число декад в дешифраторе равно числу десятичных разрядов кода. Дешифратор преобра­ зует число, выраженное в двоичной системе, определяе­ мое положением триггеров, в напряжение на том из де­ сяти выходов, номер которого в десятичпой системе со­ ответствует числу, поданному на вход дешифратора.

Например, при подаче на вход числа 0001 напряжение появится на выходе 1. Выходы дешифратора соединяются с цифровым отсчетным устройством (§ 5-8, и), которое вос­ производит изображение десятичных чисел. Управление ими требует десяти проводов на каждый десятичный разряд.

Вход

десятичного дешифратора,

б— принципиальная схема.

На вход дешифратора подаются одновременно прямые {В) и инверсные {В) сигналы для каждого двоичного раз­ ряда. При каждой комбинации входных потенциалов возбуждается лишь одна выходная шина. Эта шина опре­ деляется совпадением отрицательных потенциалов на всех входах соответствующей схемы И. Вход схемы И соеди­ няется с шиной В данного разряда, еоли в кодовой комби­ нации числа М этот разряд имеет значение 1, а при зна­ чении 0 вход соединяется с шиной В. Схемы совпадения (И) имеют разное число входов (рис. 5-27, а), например И 0

165

п TTj по четыре входа, а И 8 и Ив по два входа. Это объяс­ няется следующим. При использовании всех 16 возмож­ ных комбинаций четырехразрядного двоичного кода по­ лучили бы 16 схем И с четырьмя входами. Так как число возможных комбинаций меньше, то дешифратор можно упростить. Кодовые комбинации цифр от 2 до 7 (табл. 5-1) отличаются тем, что если один из двух средних двоичных разрядов с весами 21 и 22 принимает значение 1, то старший разряд с весом 23 равен 0, так что его можно не учитывать прп дешифровке, и схемы совпадения И2 —И7 получаются

или 9. Для того чтобы различить их, необходимо знать значение младшего разряда с весом 2°, так как значения двух других разрядов равны 0 и их не учитывают при де­ шифровке. Таким образом, схемы И8 и И0 имеют только по два входа.

рис. 5-27,6", получили название д и о д н ы х м а т р и ц . Рассмотрим еще в качестве примера схему одного блока простейшего дешифратора, управляющего одной декадой отсчетиого и цифрового устройства (§ 5-8, и), применяе­ мого в электромеханических цифровых приборах. Блок дешифратора (рпс. 5-28) в основном состоит из четырех реле, десяти ламп и десяти диодов. При загорании той или иной лампы на экране прибора появляется цифра,

соответствующая индексу лампы.

На вход блока дешифратора поступает код, элементы которого имеют веса 5 — 2 — 1 — I 1 . В исходном положении блока дешифратора (рис. 5-28) при отсутствии сигналов на входных зажимах управляющей цепи от вспомогатель­

При поступлении элемента кода с весом 1 срабатывает реле 3, переключающее контакты 3 в положение, проти­ воположное указанному на рис. 5-28, и ток проходит че­ рез лампу Лъ а на экране появляется цифра 1.

При поступлении на вход дешифратора кода с весами 5 и 2, соответствующими цифре 7, срабатывает реле 1 и 2, которые перебрасывают свои контакты, и зажигается Л7.

166

Читателю предлагается проследить за положением ключей и прохождением тока по цепи при подаче кода, соответствующего цифре 6; кроме того, предлагается проверить, не будет ли ток проходить и по другим лампам при указанном коде, по при отсутствии вентилей.

1

г

5

Р п с . 5-28. Схема одного блока дешифратора.

Вентили в рассматриваемой схеме устраняют появле­ ние паразитных связей.

Для трехразрядного отсчетного устройства, дающего возможность регистрировать числа от 0 до 999, требуются три блока дешифратора.

и) Цифровые отсчетные устройства

Цифровые отсчетные устройства предназначены для визуального наблюдения результатов измерения в цифро­ вой форме. Наиболее распространенными из них являются проекционные с торцевой подсветкой и на цифровых ин­ дикаторных лампах.

Проекционное устройство (рис. 5-29) состоит из ламп alt й 2> •••> йш> блока конденсаторов б, диафрагмы д, диапози-

167

тивов .с изображением цифр в, блока объективов г и эк­ рана з из матированного органического стекла, на который

168

Р и с . 5 - 31 . Индикаторная лампа И Н - 1 .

а — пиешпнй вид; б — цоколсвка; в — схема включения.

н свечение соответствующей цифры. Отсчет производится через стеклянный торец лампы. Лампа имеет цоколь с одиннадцатью штырьками, соединенными с ее электро­ дами.

5-9. Ц И Ф Р О В Ы Е В О Л Ь Т М Е Т Р Ы , Ч А С Т О Т О М Е Р Ы , ФАЗОМЕТРЫ

а) Вольтметры

Характерным представителем электромеханических цифровых вольтметров, работающих на принципе пораз­ рядного уравновешивания, является вольтметр завода «Вибратор» типа ТЦ1311 (рис. 5-32).

Вольтметр предназначен для измерения постоянного

выполняется электромеханическим программирующим пе­ реключателем. При движении щетки переключателя про­ исходит поочередное соприкосновение ее с той или иной ламелью (Л'3, Л^, Л\ и т. д.) переключателя и включение

169