Устройство для выделения постоянной составляющей переменного напряжения

Устройство для выделения постоянной составляющей переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ СОСТАБЛЯЩЕЙ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее интегратор. первьй сигнальный вход которого соединен с входом устройства, блок 1шючей, сигнальный вход которого подключен к выходу интегратора, блок управления, выходы которого соединены с управляющими вxoдa и интегратора и блока ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы , в него введены блок резистивных преобразователей напряжения в ток, входы которого подключены к выходам блока ключей, а общий выход к второму сигнальному входу интегра§ тора, соединенного выходом с вь1кодом устройства. (Л

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sl)4 G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

° °

° °

let

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3496153/24-21 (22) 27.09,82 (46) 30.09.85. Бюл. Р 36 (72) В.А. Медников и A„H. Порынов (71) Куйбьш евский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (53) 621. 317 „7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 568150, кл. Н 03 Н 7/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 1073706, кл. G 01 R 19/00, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ

ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯ10ЩЕЙ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯГ(ЕНИЯ, содержащее интегратор, первый сигнальный вход которого соединен с входом устройства, блок ключей, сигнальный вход которого подключен к выходу интегратора, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами интегратора и блока ключей, о т л ичающееся тем, что, сцелью повышения точности и надежности работы, в него введены блок реэистивных преобразователей напряжения в ток, входы которого подключены к выходам блока ключей, а общий выходк второму сигнальному входу интегратора, соединенного выходом с выходом устройства.

1182414

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе но для использования, например, в

:установках технической диагностики

« по спектральному составу шумов с 5 сокращенным объемом данных.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы путем выполнения устройства беэ специального гиперболического преобразователя и блока выборки-хранения, характеризующихся существенными погрешностями преобразования и недостаточной эксплуатационной надежностью.

На фиг. 1 представлена функциональ« ная схема предлагаемого устройства для выделения постояиной составляющей переменного напряжения; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства, 20

Устройство содержит интегратор 1 (фиг. 1) с операционным усилителем 2, интегрирующим конденсатором 3, масштабным резистором 4 и ключами 5 и

6; блок 7 ключей 8.1-8.п, блок 9 ре- 25 зистивиых преобразователей 10. 1-10. п напряжения в ток и блок 11 управления, а также входную шину 12, ппп«у 13 синхронизации, шину 14 сброса и выходную ип«пу 15. 30

Первый сигнальный вход иитеграто-! ра 1 соединен с входом устройства (цходная шина 12 - шина нулевого по тенциала). Сигнальный вход блока 7 ключей 8,1-8.п подключен к выходу интегратора 1. Входы блока 9 резистивиых преобразователей 10.1-10,п напряжения в ток подключены к выходам блока 7 ключей 8. 1-8.п а общий выход к Второму сигнальному входу,«О интегратора t. Выходы блока 11 управления соединены с управляющими входами интегратора 1 и блока 7 ключей 8.1-8.п.

В исходном состоянии на шине 13 синхронизации присутствует нулевой уровень. напряжения, а на шине 14 сброса — напряжение U (фиг, 2б) уровня "1". При этом на выходах блока 11 управления установлены напряжения нулевого уровня, ключи 8.1-8,п .блока 7 разомкнуты, ключ 5 интегратора 1 разомкнут, ключ 6 замкнут, конденсатор 3 разряжен,.напряжение на выходной шине 15 отсутствует. у

В момент tH уровень напряжения на шине 14 сброса изменяется с " 1" на

"0", Прн этом ключ 6 размыкается, однако напряжение на конденсаторе 3 и на выходной шине 15 сохраняется нулевым.

В момент t« на шину 13 синхронизации подается управляющий импульс напряжения (фиг, 2, в) уровня "1", который поступает на соответствующий вход блока 11 управления и на управляющий вход ключа 5 интегратора 1, В течение времени действия управляющего импульса U«> длительностью

Т = t — t« ключ 5 находится в замкнутом состоянии, При этом с момента «исследуемый сигнал Uex (ôèã.2,à) поступает с входной шины 12 устройства через масштабный резистор 4 и ключ 5 на вход операционного усилителя 2 интегратора 1, выходное напряжение П, (фиг. 2 ж) которого с момента t изменяется согласно выражеI нию: ь бт 1

1 1

RC .«вх RC

UJt= — - U

4 3 4 э вх °

1 о где R - сопротивление масштабного

4 резистора 4;

С, — емкость интегрирующего конденсатора 3: — время, отсчитанное от момента t

По окончании действия управляющего импульса U на шине 13 синхронизации, т,е. с момента t» ключ 5 размыкается. При этом напряжение U«на выходе интегратора 1 оказывается равным величине интеграла напряжения сигнала sa время усреднения Т!

t, +Т т

«« = .U Jt= — U Jt=

1 1

R СЗ юх R4СЗ вт

4 о

= U

I и сохраняется неизменным.

Спустя временной интервал .задержи ки в„4 после окончания управляющего импульса П< блок 11 управления с момента времени t = t +т. „ по заданной программе во времени формирует на своих выходах управляющие кодовые сигналы U«1(,) — U ««(„) (фиг. 2, г, д, е) — импульсы высокого уровня напряжения (уровня "1"), которые поступают на управляющие входы соответствующих ключей 8.1-8,п блока 7. В ре; зультате конденсатор 3 начинает разряжаться с момента t через соответствующие времязадающие резисторы

10,1-10.п блока 9, подключаемые к конденсатору 3 соответствующими клю1182414 чами 8.1-8.п. Количество резисторов, необходимых дпя разряда конденсатора

3 в первом временном интервале аппроксимации gt,= t — t (где t — момент времени окончания первого интервала аппроксимации), и их результирующее сопротивление определяются ми- . нимумом погрешности аппроксимации гиперболической функции экспоненциальной в первом временном интервале 1О аппроксимации ьс.

С течением времени в каждом из последующих временных интервалов от С = С С, до 6Й вЂ” tpJ3 СЙ+2 коммутируются согласно заданной про- 15 грамме работы блока 11 управления че.рез соответствующие ключи 8.1-8,п блока 7 новые группы времязадающих резисторов 10.1-10.п обеспечивая новое значение общего разрядного со- 20 противления и, как следствие, новую постоянную времени разряда с для конденсатора 3, определяемую как о= С, R(a) где R(k) общее сопротивление реэис-. 25 торов 10,1-10.п, подключенных между входом и выходом операционного усилителя 2 для К-го кода.

При этом имеет место минимальная погрешность аппроксимации гиперболи- Зб ческой функции, экспоненциальной в каждом из соответствующих временных интервалов аппроксимации

1 к к+э к г °

Минимальное количество коммутир емых цепей п, величина сопротивлений резисторов отдельных цепей, программа работы блока 11 управления, значение момента t путем выбора величины ин; тервала задержки ъад относительно мо-40 мента t определяют распределение величины постоянной времени разрядной цепи по времени и рассчитывают. из условий получения на конденсаторе 3, а также на выходной шине 14 устройства кусочно-экспоненциального. напряжения

1 ф — 1 с

U< -, "Р - Ъ, (кТ э аппроксимирующего гиперболическое напряжение с минимальной погрешностью

По окончании временного интерва-1 ла Т, пропорционального времени усреднения Т и отсчитанного от момента t на всех выходах блока 11 управления устанавливаются нулевые уровни напряжений. При этом все ключи 8.1-.8.п блока 7 размыкаются и конденсатор 3 сохраняет напряжение, соответствующее формируемому гиперболически изменяющемуся напряжению в момент t = t + kT . Это напряжение соответствует среднему значению исследуемого сигнала U „, При необходимости вйделения среднего значения сигнала эа другое время усреднения или проведения ноВого цикла усреднения сигнала в другом интервале времени производится. сброс напряжения на конденсаторе 3, что реализуется путем подачи на шину 14 сброса в момент t q импульса напряжения U < с уровнем "1", который, поступив на управляющий вход ключа 6, замыкает последний на время своего . действия, Таким образом, вводятся начальные нулевые условия для операции интегрирования сигнала на но-, . вое время усреднения.

1182414 /14

IJè

0, ) 0 ff(8) д 0

07f(n) е а

Составитель Л. Морозов э.

Техред Л.Иикеш

Корректор В ° Гирняк

Редактор Л. Пчелинская

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

Заказ 6100/43 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, М(-35, Раушская наб,, д, 4/5