Преобразователь параметров цепи в постоянное напряжение

Преобразователь параметров цепи в постоянное напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О И И С Л Н И Е,,497535

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскнх

Соцнелнстнчаскнх

Респ блнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05.74 (21) 2025229/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 21.04.78 (51) М. Кл. С 01К 27, 26

Гоеударстееннык комнтет

Совета Министров СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 681.325(088.8) Е. C. Ермина, A. И. Мартяшин, A. Е. Морозов, П. П, Чуфаков. и В. М. ИЗляндин / ю, . Р

Пензенский политехнический институт :-.,т (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ RLS-ЦЕПИ

В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для измерения значений параметров RLС-цепей.

Известны преобразоватсли параметров

RLC-цепи в постоянное напряжение, содержащее ис" очники опорных напряжений, операцион; ый усилитель, oxaaчснный отрицательной обратной связью через последовательную

RLC-цепь, и с параллельной RLC-цепью во входной цепи, выход которого соединен с первым входом первого вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым входом— последовательно через первый дифференциатор и первый интегратор, выход первсго дифференциатора соединен с первым входом второго вычитающего усилителя непосредственiIo, а с вторым — последовательно через второй дифференциатор и второй интегратор, выходы вычитающих усилителей и второго дифференциатора соединены с входами выпрямителей.

Недостатком известных преобразователей является невысокая точность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Для этого в преобразователь вводятся два ключа, линия задержки, ждущий мультивибратор, переключатель н генератор опорной частоты, причем ключи включены между входом и выходом операционного усилителя каждого дифференциатора, управляющий вход ключа второго дифференциатора соединен с выходом линии задержки, управляющий вход ключа первого дифференциатора — с входом

5 линии задержки и выходом ждущего мультпвибратора, вход ждущего мультивибратора сосдииен с выходом генератора опорной частоты и управляющим входом переключателя, соединяющего исто яики опорных напряже10 ний с входом параллельной RLC-цепи.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого соединен с

15 входом ждущего мультивибратора 2 и с переключателем 3, входы которого соединены с датчиками 4 и 5 опорных напряжений +L, н — Е, а выход подключен через измеряемую цепь 6 (опорную катушку индуктивностп) и

20 входу операционного усилителя 7, охваченного отрицательной обратной связью через опорный конденсатор 8 (последовательную

RLC-цепь) с величиной емкости С0, выход операционного усилителя 7 соединен с одним

25 входом вычитающего усилителя 9 непосредственно, а с другим — последовательно через дифферснциатор 10 и интегратор 1 1. Выходы вычитающих усилителей 9 и 12 и дифференциатора 13 подключены к выходам выпрями30 телей 15, 16 и 17. Выход ждущего мультивнб497535

U,= + — Е,.

С0 ратора 2 управляет работой ключа 18 непосредственно, а ключа 19 — через линию задержки 20, причем аналоговые входы и выходы ключей соединены с входами и выходами операционных усилителей дифференцнаторов

10 и 13.

Г1реобразователь работает следующим образом.

Сигнал U< с выхода операционного усилителя 7 поступает на вход дифференциатора

10, параллельно резистору в цепи отрицательной обратной связи которого включен ключ

19, управляемый ждущим мультивибратором 2.

Благодаря наличию ключа 18 дифференциатор 10 образует дифференциатор с переменными параметрами. В момент замыкания ключа 18 паразитный выброс напряжения на выходе дифференциатора 10, появляющийся вследствие дифференцирования скачка напряжения сложной формы на его входе, имеет значительно меньшую площадь, т. к. постоянная времени дифференциатора 10 с замкнутым ключом 18 много меньше постоянной времени дифференциатора 10 с разомкнутым ключом 18.

Конденсатор 21 на входе дифференциатора

10 заряжается до величины скачка напряжения Ug. При размыкании ключа 18 напряжение U2 на выходе дифференциатора 10 будет равно производной от переменных составляющих напряжения U . Напряжение U2 подается на вход первого интегратора ll и на вход второго дифференциатора 13, с выхода интегратора 11 снимается напряжение Уо.

На входы первого вычитающего усилителя

9 поступают напряжения с выхода операционного усилителя 7 и с выхода первого интегратора 11, а с его выхода снимается напряжение

Напряжение U< однозначно определяется величиной измеряемой емкости С и подается на выпрямитель 15, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное значению измеряемой емкости: с =

С

С0

С выхода первого дифференциатора 10 напряжение U> поступает на вход второго дифференциатора 13, который вместе с ключом

19 образует дифференциатор с переменными параметрами, ключ 19 управляется ждущим мультивибратором 2 через линию задержки

20, при этом постоянная времени т диффед2 ренциатора 13 много меньше т„того же дифференциатора при разомкнутом ключе 19.

Площадь паразитного выброса на выходе дифференциатора 13 с замкнутым ключом 19, появляющаяся вследствие дифференцирования дифференциатором 13 скачка напряжения входного сигнала U2 сложной формы, 20

65 много меньше той же площади на выходе дпфференциатора 13 с разомкнутым ключом

19. За время замыкания ключа 19 конденсатор 20 на входе дифференциатора 13 заряжается до величины скачка входного напряжения. При размыкании ключа 19 с выхода дифференциатора 13 снимается напряжение U, равное производной от переменной составляющей входного сигнала Uq, Напряжение U5 однозначно определяется величиной измеряемой индуктивности L и подается на выпрямитель 15, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное L:

1/ П

LCо

Напряжение U5 подается на вход второго интегратора 14, с выхода которого снимается напряжение Уо.

На входы второго вычитающего усилителя

12 поступают напряжение U2 с выхода первого дифференциатора 10 и напряжение Уо с выхода второго интегратора 14, а с выхода вычитающего усилителя 12 (при т„" =тн2, где тн,. — постоянная времени интегратора 14) снимается напряжение:

lf

-tie

RCp

Напряжение U> однозначно определяется величиной измеряемого сопротивления R u подается на выпрямитель 16, с выхода которого снимается постоянное напряжение, пропорциональное измеряемому сопротивлению:

U ар

RC, Г1ри преобразовании параметров последовательной RLC-цепи последняя включается в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя 7, а на его вход включается опорная катушка индуктивности Ьо.

Предмет изобретения

Преобразователь параметров RL постоянное напряжение, содержащий источники опорных напряжений, операционный усилитель, охваченный отрицательной обратной связью через последовательную RLCцепь, и с параллельной И.С-цепью во входной цепи, выход которого соединен с первым входом первого вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым входом — последовательно через первый дифференциатор и первый интегратор, выход первого дифференциатора соединен с первым входом второго вычитающего усилителя непосредственно, а с вторым — последовательно через второй дифференциатор и второй интегратор, выходы вычитающих усилителей и второго дифференциатора соединены с входами выпрямителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены два ключа, линия задержки, ждущий

497535

Составитель Баринова

Техред 3. Тараненко

Корректоры: P. Беркович п Л. Брахнина

Редактор В. Булдаков

Подписное

Заказ 907/17 Изд, Ко 309 Тираж 902

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 мультивибратор, переключатель и генератор опорной частоты, причем ключи включены между входом и выходом операционного усилителя каждого дифференциатора, управляющий вход ключа второго дифференциатора соединен с выходом линии задержки, управляющий вход ключа первого дифференциатора — с входом линии задер>кки и выходом ждущего мультивибратора, вход ждущего мультивибратора соединен с выходом генератора опорной частоты и управляющим входом переключателя, соединяющего источники опорных напряжений с входом параллельной

RL C-цепи.