Устройство для преобразования синусоидального напряжения в цифровой код

Устройство для преобразования синусоидального напряжения в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 240342

ИЗОЫИтИ НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42m, 3/00

Заявлено 11 1.1968 (№ 1209230/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.III.1969. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 14ХП1.19б9

МПК С 06j

УДК 681.325(088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министрое

СССР

Авторы изобретения

А. М. Лучук и В. Г. Пшеничный

Институт кибернетики АН УССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО

НАПРЯ)КЕНИЯ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области цифровых измерительных устройств и может быть использовано при построении автоматизированных систем сбора информации.

Известно устройство для преобразования синусоидального напряжения в цифровой код, содержащее датчик синусоидального напряжения, выход которого подключен к одному из входов цифрового фазометра, и фазовращатель, выход которого подключен к другому входу цифрового фазометра. Такое устройство имеет низкую точность преобразования.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что в нем ко входу датчика подключен дополнительный фазовращатель, выход которого через вторичную обмотку трансформатора соединен со вторым входом цифрового фазометра.

Это позволяет повысить точность преобразования, так как улучшается линейность характеристики преобразователя.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма

его работы, где: 1 — датчик синусоидального напряжения; 2 — переходной трансформатор;

8, 4 — вторичные обмотки трансформатора;

5, б — потенциометры; 7, 8 — фазовращатели;

9 — цифровой фазометр; 10 — источник опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Преобразуемое напряжение Uä с выхода датчика 1 через переходной трансформатор 2 подается на обмотки 8 и 4 трансформатора.

Напряжения У1 и U; на обмотках 8 и 4 равны по амплитуде и противоположны по фазе.

Напряжение Гд, совпадающее .по фазе

10 напРЯжением Датчика Го, склаДываетсЯ с напряжением /„полученным на выходе основного фазовращателя 7 и сдвинутым относительно напряжения датчика на угол 90 .

Разность фаз ср суммарного напряжения

U, и выходного напряжения U, фазовращателя 7 является величиной переменной, зависящей от величины напряжения датчика.

Максих 1альное значение фазового сдвига

20 = LU, U,, соответствующее максимальному напряжени1о датч1ока Ь д„„,, опреде IBeTся величиной напряжения U, . Выбранное значение устанавливается потенциометром 5, регулирующим величину напряжения на вхо2 де фазовращателя 7.

Суммарное напряжение U подается на один из входов цифрового фазометра.

Напряжение Оа, находящееся с напряже30 нием 1 д датчика в противофазе, складывается с напряжением U, полученным на вы240342

3 ходе дополнительного фазовращателя 8 и сдвинутым по фазе относительно í an ряжен ия датчика на угол )=90 — р

Величина напряжения U„выбирается равУ о ной U, = и устанавливается потенциоstn ) метром б, регулирующим величину напряжения на входе фазовращателя 8.

Разность фаз р, суммарного напряжения

К и выходного на пряжения фазовращателя

8 К является функцией напряжения Uzz датчика.

Максимальное значение фазового сдвига р = L U,, U, соответствующее максимальному напряжению датчика UaÄ,„, так же,.как и для основного канала, равняется р„.

Суммарное напряжение U„подается на другой вход цифрового фазометра 9.

Цифровой фазометр измеряет разность фаз напряжений U, и U., подключенных к его входам.

Г

/zan — .К, Ue

Из,ОАС (фиг. 2). — LU U() >LU U > LU Ug

/ ф=К э 1а:9 9:9m 9

= v — (+ v).

На фиг. 3 .приведена характеристика преобразования устройства es(n) где: р- — текущее значение фазового сдвига; и=

U о р(и), ф (и) — функции преобразования напряжения в фазовый сдвиг ло основному и дополнительному каналам.

Каждая из функций ср(а) и q (è), взятая в отдельности, нелинейная (вид rp=arctg X) и ограничена максимальным значением преобразуемого напряжения. Функция cp(n) имеет

5 кривизну обратного знака по отношению к функции V (n).

Характеристика V(n) имеет максимальную крутизну S= — в начале координат, где

Ы > д

10 крутизна характеристики cp (n) минимальна.

По мере уменьшения крутизны характеристики zp(n). С увеличением и крутизна характеристики zp (а) растет и достигает максимума в точке М. М вЂ” точка перегиба функции.

15 Благодаря такому сочетанию нелинейностей функций преобразования lno основному и дополнительному каналу получаем суммарную характеристику qz +q>, близкую к линейной.

Результирующая характеристика преобразо20 вания устройства р1 также будет линейной функцией в выбранном диапазоне изменения п, соответствующего изменению преобразуемого напряжения Ua.

Предмет изобретения

У стройство для преобразования синусоидального напряжения в цифровой код, содержащее датчик синусоидального напряжения, 30 выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, фазовращатель, выход которого через вторичную обмотку трансформатора подключен к одному из входов цифрового фазометра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, ко входу датчика подключен дополнительный фазовращатель, выход которого через другую вторичную обмотку трансформатора соединен со вторым входом цифрового фазометра.

240342

° с

Uq

Составитель Н. П. Исаева

Редактор Б. С. Нанкина Техред Л. Я. Левина

Корректор А. П. Васильева

Заказ 1855!19 Тираж 480 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2