[发明专利]定时校验器

说明书

本发明涉及定时装置，更具体地涉及一种精密定时器，它能将某一交流或直流回路接通一段确切的时间，将被校的通电持续时间测量仪器串联在该回路中，其测量结果与定时值作比较，便可校验该通电持续时间测量仪器的测量准确度。

测量某个预期电流的持续时间，通常称作通电持续时间，是电器技术的一个重要的专业计量。近年来出现了各种测量通电持续时间的电子仪器，这类仪器的测量原理是先将被测直流或交流电流经过某个变换电路变换成一个逻辑信号，其宽度应近似等于被测电流的持续时间，然后用时标信号计数的办法来测定该逻辑信号的宽度。所以测量通电时间的仪器的误差由两部分组成：变换电路的误差与计时部分的误差。其中计时部分的误差较易检定，而变换电路的误差却较难检定，越出了通用计量的范围。本发明的目的在于提供一种检定测量通电持续时间的仪器准确度的装置。

对于电器技术而言，通电持续时间的测量准确度要求在1%以下，因而检定该测量准确度的仪器的准确度应在±0.3%以上，也即要求定时校验器的定时准确度在±0.3%以上。为此，本发明利用晶振时标计数器计数的原理制成精密的电子定时电路，以便达到这样高的定时准确度，从而可用作计量检定。所以本发明实质上是一个精密定时器。

利用计数器原理制成的定时器，其电子线路包括时标信号发生器，门控电路、计数器、定时值预置单元、控制定时电路接通和分断的包括功放电路的执行元件，以及给电子线路供电的电源。这种定时器的误差通常由三个方面组成。一是时标信号的时标误差，通常采用晶振时标发生器来产生时标，从而使这部分误差可做到很小。二是同步误差，由于计时启动是随机发出的，它与时标信号的某个沿口，例如上升沿之间有一定的误差，这就是同步误差。本本发明采用两个相连的D触发器组成的同步电路代替一般定时器的门电路，其中第一D触发器的输出供给第二D触发器，第二D触发器的触发信号由晶振时标发生器输入，其输出用于打开计数器，并输入到功率放大电路。本实用新型有二个计数器，其中第一计数器接收第二D触发器的输出信号及晶振时标发生器的时标脉冲信号，与第一计数器相连的第二计数器通过定时值预置单元选择计数结束信号，并将它馈给第二D触发器，使之复零。如此，不仅消除了启动时的同步误差，而且取出信号的后沿也与时标信号的后沿同步。简言之，本发明的同步电路与数字电路中常用的同步电路的不同点在于，它不是用门电路组成，而是用D触发器组成，它不仅能起始同步，而且还能终点同步。另外，它还能输出一个宽度严格等于同步脉冲周期乘以同步脉冲数的逻辑信号，因而消除了时标分辨率引起的误差。三是执行元件引起的误差，执行元件包括功率放大电路和继电器，由于继电器的吸合及释放时间分散性很大，不可避免地会带来较大的误差。本发明采用功率放大电路并通过其末级的大功率晶体管接成OC门，输出直接接到直流回路输出控制端，用以控制直流回路的接通和分断，并经桥堆输出，接到交流回路输出控制端，用以控制交流回路的接通和分断，如此可减小分断时可能产生的误差。

考虑到电器试验中通电持续时间的测量准确度达到±1%已经足够，而其最小量程不会小于20ms，因此，本本发明的晶振时标发生器的准确度达到±0.05%已足够，对于这样的准确度可以不采取特殊措施，而且允许在较宽的温度范围内使用。本发明的定时准确度达±0.05%;50μs。其中50μs为驱动部分的最大误差。对最小量程20ms而言，其误差为±0.3%，符合检定±1%的测量准确度的要求。另外，本发明结构合理，使用方便，只需将它与被校通电持续时间测量仪器一起串联在交流或直流回路中便可校验该测量仪器的测量准确度。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1    是本发明的一种具体外形图。

图2    是本发明的电路原理框图。

图3    是本发明的电路的供电电源图。

图4    是本发明电路工作的时间示意图。

图5    是使用本发明校验通电持续时间测量仪器的测量准确度的校验线路图。

如图1所示，本发明的外形一般为一矩形壳体，为便于提携，它可带有手柄20。在其前面板2上有清零按钮3和启动按钮4，直流回路输出控制端5a、5b，交流0.2A回路输出控制端6a、6b、交流2A回路输出控制端7a、7b，时标信号输出端8a、8b，预置定时值用的波段开关30a，电源开关9，以及电源指示灯10。从壳体1内引出导线11，其端部有电源插座12。