Преобразователь параметров сложных электрических цепей в частоту

Преобразователь параметров сложных электрических цепей в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях параметров трехэлементных параллельных RLC - цепей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит основной канал, состоящий из усилителя 4, дифференциатора 8, интегратора 10, вычитающего усилителя 12, усилителя-ограничителя 14 и интегратора 16, и дополнительный канал, содержащий усилитель 5, дифференциатор 9, интегратор 11, вычитающий усилитель 13, усилитель-ограничитель 15 и интегратор 17, причем общий провод дополнительного канала изолирован от общего провода основного канала. Введение дополнительного канала с изолированным общим проводом позволило одновременно преобразовать параметры исследуемого двухполюсника в выходные частоты основного и дополнительного информационных каналов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЬ/БЛИК (51)4 G 01 К 27 26

ГОсудАРстБенный комитет

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

И ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4336587/24-21 (22) 30.09.87 (46) 15.11.89. Вюл. ?."- 42 (7 1) Пензенский политехнический институт (72) Ю.И.Крысин, Е.А,Ломтев, Ю.И.Петров и В.Т.Путилов (53) 621.317.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 425128, кл, С 01 К 27/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 411631, кл. H 03 М 1/50, 1971. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерителях параметров трехэлементных параллельных К?.С-цепей.

Цель изобретения — расширение функ„„Я0„„1522122

2 циональных возможностей устройства, Устройство содержит основной канал, состоящий из усилителя 4, дифференциатора 8, интегратора 10, вычитающего усилителя t2, усилителя-ограничителя 14 и интегратора 16, и дополнительный канал, содержащий усилитель 5 дифференциатор 9, интегратор 11, вычитающий усилитель 13, усилитель-ограничитель 15 и интегратор 17, причем общий провод дополнительного канала изолирован от общего провода основного канала. Введение дополнительного канала с изолированным общим проводом позволило одновременно преобразовать параметры исследуемого двухполюсника в Выходные .частоты основного и дополнительного информационных каналов. 2 ил.

1522122

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении параметров параллельных К„С„Ь„-цепей.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя путем одновременного преобразования параметров R „ и С„ в частоту.

На фиг. 1 представлена функциональ-10 ная схема преобразователя; на фиг.2временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит основной гальванически развязанный источник 1 напряжения, дополнительный гальванически развязанный источник 2 напряжения, измеряемую цепь 3 (R„C„L ), основной усилитель 4 постоянного тока, дополнительный усилитель 5 постоянноI"o тока, опорный резистор 6 (К,), опорный конденсатор 7 (С„), основной дифференциатор 8, дополнительный дифференциатор 9, первый основной интегратор 10, первый дополнительный интегратор 11, основное вы- 25 читающее устройство (ВУ) 12, дополнительное ВУ 13 основной дифференциальный усилитель-ограничитель (ДУО)

14, дополнительный ДУО 15, второй основной интегратор 16 и второй дополнительный интегратор 17.

При этом выход ДУО 14 через измеряемую цепь 3 соединен с входом усилителя 4, в отрицательную обратную связь которого включен резистор 6, выход последнего соединен с одним из входов BY 12 непосредственно, а с его вторым входом - через последовательно соединенные дифференциатор 8 и интегратор 10, выход BY 12 соединен с инверсным,входом ДУО 14, выход которого

40 соединен с входом интегратора 16, а выход последнего соединен с неинвертирующим входом ДУО 14, при этом выход

ДУО 15 через измеряемую цепь 3 соединен с входои усилителя 5, в отрица45 тельную обратную связь которого включен конденсатор 7, его выход соединен с одним из входов RY 13 непосредственно, а с его вторым входом — через последовательно соединенные дифферен..циатор 9 и интегратор 11, выход BY 13 соединен с инверсным входом ДУО 15, выход которого соединен с входом интегратора 17, а выход последнего соединен с неинвертирующим входом ДУО 15.

Преобразователь работает следующим образом, В момент включения схемы- с выхода

ДУО 14 на инвертирующий вход усилителя 4 через преобразуемую Р хс с-.-цепь Х х подается постоянное напряжение +Е

О1

В цепь отрицательной обратной связи усилителя 4 включен опорный резистор

6 (К ). При этом из выходного напряжения усилителя

U (e)=-Š(— + — e)

Ro Ro

0i х х с помощью дифференциатора 8 и интегратора 10 формируется (при условии равенства постоянных времени дифференциатора и интегратора) напряжение

Ro

U (t) =Е t-- где R — сопротивлеи() oi о х ние опорного резистора 6; . — преобразуемая индуктивность, Разность значений напряжений U,(t)-U <„(t)=dB „, образуемая с помощью ВУ 12, не зависит от времени и обратно пропорциональна значению сопротивления преобразуемого резистора:

R y(E Qf=const, R =const) .

В момент равенства значения ЛЕО1 соответствующему значению линейно изиеняющегося напряжения (практически при не= котором превышении последним значения йЕ,-,)Д формируемого из выходного напряжения ДУО 14 с помощью интегратора 16, выходное напряжение ДУО 14 скачком изменяет полярность (напряжение с выхода BY 12 подается на инвертирующий вход ДУО 14, а напряжение с выхода интегратора 16 — на его неинвертирующий вход). После такого переключения на инвертирующий вход

Ro

ДУО 14 подается напряжение +Š— а

01 К х на неинвертирующий — напряжение

+Eo, — — (Cu2 — ПОСтОЯННаЯ ВРЕМЕНИ ИнЙ2 тегратора 16) .

В момент повторной сиены знака разности значений входных напряжений

ДУО 14 выходное напряжение Е, последнего снова скачком изменяет полярность и т.д, Частота импульсов на выходе преобразователя.

К х с

4К л о "v

Одновременно (в момент включения схемы) с выхода усилителя 5 на интегрирующий вход ДУО 15 через преобразуемую К С„L„-öåïü 3 подается постоянное напряжение +Е 2. В цепь отрицательной обратной связи усилителя 5 гх первого параметра в частоту с гальванически развязанным источником напряжения, причем первый канал включает в себя усилитель постоянного тока, в отрицательную обратную связь которого включен опорный резистор, дифференциатор, первый интегратор, вычитающий блок, дифференциальный усилитель-ограничитель, второй интегратор, причем выход усилителя постоянного тока соединен с первым входом вычитающего блока непосредственно, а с его вторым входом - через последовательно соеди ненные дифференциатор и первый интегратор, выход вычитающего блока соединен с инверсньпг входом дифференци-. ального усилителя-ограничителя, выход, которого соединен с входом второго интегратора, выход которого соединен с неинвертирующигг входом дифференциального усилителя-ограничителя, вход второго интегратора соединен с первой выходной клеммой первого канала преобразования и через измерительную цепь с входом усилителя постоянного тока, вторая выходная клемма первого канала преобразования соединена с изолированньпг общим проводогл этого канала, о тличающийся тем, что, сцелью расширения функциональных возмож ностей путем одновременного преобразования двух параметров в частоту, в него введен второй канал преобразования второго параметра в частоту, общий провод которого изолирован от общего провода первого канала преобра зования первого параметра в частоту, входы первого и второго каналов преобразования соединены глежду собой, вы- ходом второго канала преобразования являются клеммы, одна из которых соединена с выходами обоих каналов, а другая — с изолированным общим проводом второго канала преобразования. с помощью дифференциатора 9 и интегратора 11 формируется (при условии равенства постоянных времени дифференциатора и интегратора) напряжение

1 1

U (t)= Е t — --+К С вЂ” —. «) о R g o у о х о

Разность значений напряжений

Пе() Пи (а) Eî

15 образуеггая с помощью ВУ 13, не зависит от времени и прямо пропорциональна значению емкости концентратора С (ЕО г =const, С =const) .

В момент равенства значения c3E соответствующему значению линейно изменяющегося напряжения (практически при некотором првьппении последним значения д Е,,), формируемого из выходного напряжения ДУО 15 с по- 25 мощью интегратора 17, выходное напряжение ДУО 15 скачком изменяет полярность (напряжение с выхода ВУ 13 подается на инвертирующий вход ДУО 15, а напряжение -с выхода интегратора 17 — 3О на его неинвертирующий вход).

После такого переключения на инвертирующий вход ДУО 15 подается наС х пряжение +Š— и на неинвертируюО С э о щий — напряжение +Š— — (7 - по- 35 ог и2 и стоянная времени интегратора 17) °

В момент повторной смены знака разности значений входных напряжений ДУО

15 выходное напряжение Е последнего 4О снова скачком изменяет полярность и теде

Частота импульсов на выходе преобразователя Со

4Сх "и 45

Аналогично, введя третий информативный канал, опорную индуктивность (Ь,) и гальванически развязанный ис.точник напряжения, можно одновременно получить f„ L„/4L 7и.

5 1522122 6 включен опорный конденсатор 7 (Co), Ф о р м у л а и з î б р е т е н и я

При этом иэ выходного напряжения усилителя Преобразователь параметров сложнь электрических цепей в частоту, содер

С, К„С, 21.кСо жащий первый канал преобразования

1522122 эа13

Редактор А.Огар

Заказ 6955/42 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

yf/

Аи.9

Яью Я

Составитель О. Богданович

Техред М.Дидик КоРР к оР Т,Колб