Линейный преобразователь действующих значенийнапряжений
Патент 301791
Авторы
Классы МПК
Линейный преобразователь действующих значенийнапряжений
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ 30I79l
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респтблии
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 10.XI.1969 (№ 1375324118-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 1.И.1971
МПК Н 02m 3/08
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.314,26 (088.8) Авторы изобретения
С. И. Чибриков, Н. Д. Дубовой, В. И. Осокин, С. В. Груздев, Р. Г. Карпов и IO. В. Шамонин
Заявитель
ЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕЙСТВУЮЩИХ ЗНАЧЕНИЙ
НАПРЯЖЕНИЙ
Устройство относится к области вычислительной техники.
Известны линейные преобразователи действующих значений напряжений произвольной формы, содержащие последовательно включенные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегратор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор.
Предложенное устройство отличается тем, что содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом входного устройства, а выход подключен к управляющему входу модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от лампы накаливания и присоединенный выводами к выходу первого усилителя низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.
Это позволяет повысить точность преобразования и расширить рабочий динамический диапазон.
На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 — амплитудная характеристика усилителя.
Преобразователь содержит входное устройство 1, низкочастотный генератор 2 тактовых импульсов, переключатель 8, усилитель 4 низкой частоты, модулятор 5, формирователь б прямоугольных импульсов, усилитель низкой частоты 7, фазовый детектор 8 и интегратор 9.
Входное устройство 1 предназначено для расширения пределов измерения (преобразования) переменных напряжений и обеспечения соответствующего входного сопротивления, С выхода устройства 1 измеряемое на10 пряжение поступает на запуск низкочастотного генератора 2 тактовых импульсов, формирующего управляющее напряжение для переключателя 8 и фазового детектора 8.
15 Одновременно с выхода устройства 1 измеряемое напряжение поступает на формирователь б, обеспечивающий получение прямоугольных импульсов с частотой, равной частоте входного измеряемого переменного напря20 ж ения.
Импульсы с формирователя б используются для управления модулятором 5 и получения напряжения типа «меандр» из постоянного
25 выходного напряжения U„„„., интегратора 9.
Поскольку при напряжении типа «меандр»
1 вфф пп Спи а напряжение U = — U»,, то
МЕИ<ду Uo
30 линейная зависимость, 301791
20
ЗО
3
Напряжение формы «меандр» с действую1 щим значением U = — U»» ïîñòóïàåò на вто2 рой вход переключателя 8, на первый вход которого поступает измеряемое переменное напряжение 1эфф,,„с выхода входного устройства 1. На выходе переключателя 8 в зависимости от положения переключающих контактов в один полупериод низкочастотного выходного напряжения генератора 2 имеется измеряемое напряжение, а в другой полупериод — напряжение формы «меандр» с частотой, равной частоте измеряемого напряжения.
С выхода переключателя сигнал поступает на усилитель 4 с нелинейной амплитудной характеристикой.
С выхода усилителя 4 напряжение поступает на лампу 10 накаливания, которая совместно с фоторезистором 11 является датчиком эффективных (действующих) значений напряжений, В случае неравенства эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателя 8, на выходе делителя, образованного резистором 12 и фоторезистором ll, появляется переменное напряжение с частотой, равной частоте переключений (частота генератора 2). Сигнал ошибки после усиления усилителем низкой частоты 7 поступает на фазовый детектор 8, выделяющий напряжение той или иной полярности в зависимости от соотношения эффективных значений напряжений, поступающих на входы переключателяя 8. С выхода фазового детектор а 8 однополярные импульсы поступают на вход интегратора 9, изменяя его выходное напряжение U,, äî наступления равенства Раффин и U,фф „. Таким образом, выходное напряжение интегратора 9 является мерой эффективного значения измеряемого напряжения U> т. е. U„, =КЬ,, где К вЂ” коэффициент пропорциональности.
С целью исключения из общей погрешности измерения одной из основных составляющих погрешности, а именно частотной погрешности переключателя 8, усилителя 4 и датчика эффективных значений напряжения (лампа 10„ фоторезистор 11), компарирование измеряемого напряжения происходит не с постоянным напряжением или напряжением фиксированной частоты, а с напряжением формы «меандр», частота которого равна частоте измеряемого напряжения.
Другой отличительной особенностью устройства является наличие усилителя с нелинейной амплитудной характеристикой (см. фиг. 2). Указанная характеристика усилителя может быть получена, например, путем включения в цепь отрицательной обратной связи нелинейного элемента, например фоторезистора 18, сопротивление которого изменяется при изменении освещенности, создаваемой лампой 10.
Благодаря использованию усилителя с нелинейной характеристикой удачно сочетаются свойства датчика повышенной чувствительности с сохранением широкого рабочего динамического диапазона, так как 10 при =1,1 — 1,3, 1вх, (l что соответствует диапазону напряжений на лампе 10 с максимальной крутизной преобразования. Это позволяет значительно упростить и снизить требования к усилителю рассогласования.
Предмет изобретения
Линейный преобразователь действующих значений напряжений произвольной формы, содержащий последовательно вклк>ченные входное устройство, переключатель и усилитель низкой частоты с лампой накаливания на выходе, а также фоторезистор и последовательно включенные второй усилитель низкой частоты, фазовый детектор и интегратор, между выходом которого и одним из входов переключателя включен модулятор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения рабочего динамического диапазона, он содержит формирователь прямоугольных импульсов, вход которого подключен к входному устройству, а выход соединен с управляющим входом модулятора, а также дополнительный фоторезистор, установленный вблизи от лампы накалива и присоединенный выводами к выходу первого усилителя низкой частоты и точке его подключения к выходу переключателя.
30179l
Vg
<Риг. g
Составитель А. А. Маслов
Редактор Е. В. Семанова Техред А. А. Камышникова
Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева
Заказ 1412/7 Изд. № 630 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2