Линейный преобразователь действующих значенийнапряжений

Иллюстрации

Показать все

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