Измеритель модуля пространственного вектора

Измеритель модуля пространственного вектора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВЕКТОРА содержащий три интегратора, кшожительно-делительный блок, выход которого подключен ко входу усилителя постоянного тока, о л и ч а И) щ и. и ,с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен формирователем когдаутирующих импульсов , блоком ключей, -блoкo f . разрядным блоком, а в цепь отрицательной обратной связи усилителя постоянного тока введен накопительный конденсатор , причем выходы формирователя коммутируюгаих импульсов соединены с управляющими входами блока ключей, блбка памяти и разрядного, блока, сигнальные входы блока ключей подключены к выходам интеграторов, а выход к одному из входов мнохительно-дели-к тельного блока, другой вход которого соединен о выходом блока памяти, сигнальный вход блока памяти подключен к выходу усилителя постоянного тока, а разрядный.блок установлен между .входом усилителя постоянного тока и выходом блока памяти. 2. Измеритель по п.1, отличают и и с я тем, что множительно-делительннй блок содержит преобразова- § тель напряжения в ток, вход которого соединен с выходом блока ключей, Л транзисторнь каскад, эмиттерная цеп |J, которого подключена к выходу преоб- СИ - разователя напряжения в ток, а коллекторная цепь - ко входу усилителя В постоянного тока, инвертор, включенный между выходом блока памяти и базовой цепью упомянутого транзисторного каскада, катушку индуктивности, установленную между выходом преобразователя напряжения в ток и щиной ОО . нулевого потенциала. tsD Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ УБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2989893/18-21 (22) 04.10.80 (46) 15.05.83. Бюл. 9 18 (72) П.П.Драбич, Д.В.Малицкий, Л.Я.Мизюк и Р.В.Проць (21) Физико-механический институт

AH Украинской ССР (53) 654.335(088.8) (56) 1. Справочник но нелинейным схемам. Под ред.Д.Шейнголда,N., "Мир", 1977, с. 27.

2. Авторское свидетельство. СССР

9 622103, кл. С 06 П 7/12, 1977.

3. Справочник по нелинейным схе.мам. Под ред. .Д.Шейнголда, N., "Мир", 1977, с. 129-130, Фиг.2, .3 и 20. (54)(57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ВЕКТОРА, содержащий три интегратора, множительно-делительный блок, выход которого подключен ко входу усилителя постоянного тока, о r л и ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен формирователем коммутирующих импульсов, блоком ключей,:блоком памяти и: разрядным блоком, а.в цепь отрйцательной обратной связи усилителя постоянного тока введен накопительный кон;...SU„„1018126 A

3(59 С 06 С 7/12, r, 01 Е 29 08 денсатор, причем выходы формировате- ля коммутирующих импульсов соединены с управляющими входами блока ключей, блока памяти и разрядного блока, сигнальные входи блока ключей подключены к выходам интеграторов, а выход— к одному из входов множительно-дели-, тельного блока, другой вход которого соединен о выходом блока памяти, сиг- ° нальный вход блока памяти подклкчен к выходу усилителя постоянного тока, а разрядный, блок установлен между входом усилителя постоянного тока и выходом блока памяти.

2. Измеритель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что множительно-делительный блок содержит преобразова- g

И тель напряжения в ток, вход которого соедийен с выходом блока ключей, транзисторный каскад, эмиттерная цеп которого подключена к выходу преобразователя напряжения s ток,,а коллекторная цепь - ко входу усилителя Я постоянного тока, -инвертор, включенный между выходом блока памяти и базовой цепью упомянутого транзисторного каскада, катушку индуктивности, установленную между выходом преобразователя напряжения:в ток и шиной нулевого потенциала.

1О1В12В

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе-. но для использования при контроле абсолютных значений функций нескольких переменных, например модуля напряженности магнитного и злектричес- 5 кого поля по трем ортогональным составляющим.

Известно устройство для измерения модуля векторной суммы сигналов, по строенное по методу прямого (явного) 10 вычитания и содержащее, в частности, квадраторы, выходы которых подключены ко входам сумматора, блок извлечения квадратного корня, вход которого соединен с выходом сумматора 1 ). iS

Недостаток известного устройства заключается в его значительной конструктивной сложности.

Известно устройство для иэмерЕния модуля векторной суммы сигналов, реа-20 лизующее метод кусочно-линейной аппроксимации и состоящее из операционных выпрямителей, выходы которых подключены ко входам сумматора j2 3.

Указанное устройство характеризуется ограниченными функциональными воэможностями, обуславливающими существенные трудности его конструктивного выполнения при контроле модуля . векторной суммы более, чем двух сигналов.

Наиболее близким к изобретению является измеритель модуля пространственного вектора, построенный по методу косвенного (неявного) вычисления, включающий, в частном случае практи- З ,ческой реализации, три интегратора два из которых соединены своими выходами со спаренными входами двухкомпонентного множительно-делительного блока, два последовательно включенных40 усилителя постоянного тока, входы пер= вого из которых подключены к выходам множительно-делительного блока и третьего интегратора, а выход второгоующим в д м множительно-45 делительного блока 3 .

Недостаток данного устройства определяется невысокой точностью измерения вызванной неидентичностью составных размеров и особенно трудностью обеспечения одннакоэых характеристик компонентов множительно-делительного блока.

Цель изобретения — повышение точности .Поставленная цель достигается тем,5 что измеритель модуля пространственного вектора, содержащий три интегратора, множительно-делйтельный блок, выход которого подключен ко входу усилителя постоянного тока, снабжен е0 формирователем коммутирующих импульсов, блоком ключей, блоком памяти и разрядным блоком,а в цепь отрицательной обратной связи усилителя постоян. ного тока введен накопительный конденсатор, причем выходы формирователя коммутирующих импульсов соединены с управляющими входами блока ключей, блока памяти и разрядного блока, сигнальные входы блока ключей подключены к выходам интеграторов, а выход — к одному нз входов множительно-делитель ного блока, другой вход которого сое», динен с выходом блока памяти, сигнальный вход блока памяти подключен к выходу усилителя постоянного тока, а разрядный блок установлен между входом усилителя постоянного тока и выходом блока памяти.

Кроме того, множительно-делительный блок,. содержит преобразователь напряжения в ток, вход которого соединен с -выходом блока ключей, транзисторный каскад, эмиттерная цепь которого подключена к выходу преобразователя напряжения в ток, а коллекторная цепь — ко входу усилителя постоянного тока, инвертор, включенный между выходом блока памяти и базовой цепью упомянутого транзисторного каскада, катушку индуктивности, установленную между выходом преобразователя напряжения в ток и шиной нулевого потенциала.

На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного измерителя модуля пространственного вектора ° на фиг.2щ — H - временные диаграммы сигналов, иллюстрирующие его работу.

Схема включает формирователь 1 (фиг.1) коммутирующих импульсов, интеграторы 2-4, блок 5 ключей, множительно-делительный блок б с преобразователем 7 напряжения в ток, транзистором 8, инвертором 9 и катушкой

10 индуктивности, усилитель 11 постоянного тока с накопительным конденсатором 12 в цепи отрицательной обратной связи, блок 13 памяти, разрядный блок 14 с ключом 15 и доэирующим конденсатором 16. Позициями 17-19 на схеме обозначены входы измерителя, а позицией 20 — его выход.

Устройство работает следующим об-. разом.

При исслерзвании пространственного вектора K и подаче на входы 17, 18и 19 сигналов А„.,А и A (фиг.2с, 5, В) на выходе интеграторов 2-4 образуются постоянные напряжения h,h и hЗ (фиг.2ъ, З,с)., пропорциональнйе средним значениям- Az, A> и А2входных сигналов, т.е. h k À, hg+Xq, h

=k A>, где k =coast - коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех интеграторов.

Под действием i-ой последовательности коммутирующих импульсов (фиг. 2 «;, з, м) с выхода формирователя

1 на вход множительно-делителъного блока 6 с помощью блока 5 ключей поочередно подаются напряжения h3, 1018126.,h, h и накопительному конденсатору

12 сообщается. заряд где Ь - величинЪ индуктнвности 5 катуакй 10;

k сопзй - коэффициент преобразования преобразователем

7 .напряжений h,h u

h в ток;

U(i-1) - значение выходного на- . пряжения в момент грахода i-ой последовательности коммутирующих. импульсов

После окончания работы зарядной цепи (блоки 2-6) с помощью ключа 15 под действием очередного импульса (фиг.2к).ico входу усилителя 11 подключается дозирующий .конденсатор 16 разрядного блока 14 н с накопительно- О

ra конденсатора 12 снимается заряд

q"; -C 6U(l 1) . где С - величина емкости конденсатора 16.

Далее следующим импульсом (фиг. 2Q выходное напряжение U(i) ттереписивается в.блок 13 памяти. .Изменение заряда на накопительном конденсаторе 12 sa одни цикл работы 36 зарядной и разрядной цепей соответствует ад -С аО «qt-д «-2Q).2g1 -2- -С U(i1 где С„„- величина емкости конденса тора 12, Ь0; - изменение выходного напряжения U(i) после окончания

i-ro цикла работы устройства (фиг.2рф .

После (i+3)-ro цикла работы выходное напряжение изменяется на величину (ь 12 (ф2 (;

" Ц +---т - - (1) Ф с; причем-Р-0---g--P-У-f-Ъ-нтЬ причем )AUD+.,).< аИ;4 и т.д.

Выходное напряжение изменяется до тех пор, пока не окончится. переходной процесс, т.е. пока hU(i eq2) не стает равным нулю (фиг.2,й) В установившеьщя режиме 400, следовательно URAL>)kif47> где К К КК Г 2 — маеатаеена аееФфициент измере.—

- ния -) t(.

Таким образом, выходное напряжение измерителя линейно зависит от измеряемого модуля пространстsesaoro вектора.

В отличие от известных технических реждений в предложенном устройстве преобРазование величин Ах, A>, A производится по одному измерительному каналу чем повызается точность изкерения ф4. Кроме того, устройство осуществляет статическую .обработку сиг-нала, поскольку в данном случае усредняются входные сигналы по функции .веса. Следовательно,. устройство об.ладает большей помехозащищенностью.

1018126

Составитель Л. Морозов

Редактор М.,Келемеы,Техред Ж;Кастелевич Корректор А.Ференц

Заказ 354б/48 . Тираж 70ф Подписное

ВНИИПИ ГоСударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иасква, Ж-35,. РаУшскаЯ наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4