Патент ссср 308506

Патент ссср 308506

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Советских

Социалистичаских

Рволублик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 17.XI.1969 (№ 1376193/18-24) МПК Н 03k 13/20

G 06j Зу00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.VII.1971. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 11 VIII 1971

Комитат ло делам изобретений и открытий при Соватв Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

Ф Ф а

Н. М. Семенов, А. И. Федоров и Н. И. Яковлев l 5t-,.т-,1;;.;., Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ В ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ

ИМПУЛЬСОВ С ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может служить для создания прецизионных преобразователей сигналов постоянного тока в частоту следования импульсов и цифровых вольтметров, работающих в широком диапазоне температур.

Наиболее совершенные из известных преобразователей построены по принципу импульсной обратной связи, в которых преобразуемый сигнал уравновешивается импульсами постоянной вольт-секундной площади с частотой следования, пропорциональной его величине. Основные метрологические характеристики такого преобразователя зависят от стабильности площади импульсов обратной связи.

Формирование импульсов обратной связи при помощи сердечника с прямоугольной петлей гистерезиса (lllii ) позволяет достигнуть высокой точности преобразования (О,l—

0,01%). Однако высокая точность преобразования в таком устройстве получается при условии температурной стабилизации параметров магнитного сердечника, например, путем активного термостатирования. акой метод ограничивает применение преобразователя изза длительного времени прогрева и входа в рабочий режим, а также из-за плохих конструктивных и экономических показателей.

Целью настоящего изобретения является стабилизация характеристик преобразователя с магнитным формирователем импульсов в широком диапазоне температур, а также уменьшение времени выхода преобразователя на рабочий режим.

Сущность изобретения заключается в том, что в цепь обратной связи преобразователя

10 включается ограничитель импульсов, управляемый цепью из последовательно включенных детектора средних значений, выпрямителя с разделительной цепью и магнитного формирователя импульсов, возбуждаемого от ге1 нератора фиксированной частоты и выполненного на магнитном сердечнике с теми же температурными характеристиками, что и g сердечника с illll, входящего в преобразователь.

20 На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя, состоящая из интегратора i, сравнивающего устройства 2 и формирователя д импульсов постоянной вольт-секундной площади. Входной сигнал U, è импульсы об2у ратной связи поступают на вход интегратора через сопротивления Я, и Rz соответственно.

Напряжение на входе интегратора U нарастает по линейному закону до порогового уровня U„сравнивающего устройства, при

30 срабатывании которого напряжение с его вы308506

15 г0 г5

Зо

3 хода поступает на магнитный формирователь импульсов.

В цепь обратной связи включен ограничитель импульсов 4, управляемый от последовательно соединенных генератора 5 фиксированной частоты, магнитного формирователя б импульсов, выпрямителя 7 с разделительной цепью 8 и детектора 9 средних значений. Работа преобразователя поясняется временными диаграммами на фиг. 2 (а и б).

В предлагаемой схеме импульсы обратной связи ограничиваются снизу на некотором уровне Uo (см. фиг. 2, а) причем уровень ограничения автоматически поддерживается таким, чтобы при изменении температуры площадь импульсов U3, поступающих на интегратор, оставалась неизменной. Если, например, длительность импульсов с ростом температуры уменьшается, то порог ограничения Uo также уменьшается до значения U, что приводит к увеличению амплитуды выходных импульсов U3 (заштрихованные участки) при сохранении их площади. Фиг. 2, б показывает, как вырабатывается управляющее напряжение Uz, автоматически поддерживающее уровень ограничения таким, чтобы площадь импульсов оставалась неизменной. Для этого напряжение U> генератора 5 перемагничивает сердечник магнитного формирователя б, обладающий теми же температурными характеристиками, что и сердечник основного формирователя 3. Изменение индукции В в сердечнике и напряжения на его выходной обмотке

Uq показаны на фиг. 2,б; если, например, с ростом температуры и уменьшением значения

В площадь выходных импульсов Uz формирователя уменьшится, то площадь пауз между импульсами, наоборот, увеличится. Из сигнала, пропорционального площади пауз, и вырабатывается напряжение U,, автоматически снижающее порог ограничения U< до уровня U . Для этого импульсы формирова4 теля 6, поступают на выпрямитель 7. От выпрямленного напряжения U3 разделительной цепью 8 отделяются постоянная составляющая и полученный сигнал U4 преобразуется детектором 9 средних значений в постоянное напряжение U, пропорциональное площади пауз импульсов Uz. Сформированное управляющее напряжение изменяет уровень ограничения ограничителя 4 таким образом, чтобы полностью компенсировалось изменение площади импульсов обратной связи, обусловленное нестабильностью температуры. В связи с тем, что сердечники магнитных формирователей 8 и б имеют одинаковые температурные коэффициенты (например, выполнены из одного магнитного материала), температурную компенсацию характеристики преобразователя удается осуществить в широком температурном диапазоне без специального термостатирования.

Предмет изобретения

Преобразователь напряжения в частоту следования импульсов с импульсной обратной связью, содержащий интегратор, сравнивающее устройство и формирователь импульсов обратной связи, выполненный на магнитном сердечнике, отличающийся тем что, с целью стабилизации коэффициента преобразования в широком диапазоне температур и уменьшения времени выхода преобразователя на рабочий режим, в цепь обратной связи включен ограничитель импульсов, соединенный с цепью из последовательно включенных детектора средних значений, выпрямителя и магнитного формирователя импульсов, подключенного к выходу генератора фиксированной частоты и выполненного на магнитном сердечнике с теми же температурными характеристиками, что и у сердечника формирователя импульсов обратной связи собственно преобразователя напряжения в частоту следования импульсов.

308506

Фиг f

Составитель Н Козлов

Техред А. А. Камышникова

Редактор Ю. Полякова

Корректор Е. В. Исакова

Заказ 2191!5 Изд. ¹ 968 Тираж 473 Подписное

UHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова 2