Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в унифицированные сигналы

Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в унифицированные сигналы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИГРАНИ Е

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " 512564

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 1 ) Д о и о. t H T ..l b 110 K 3 13 T. C B I1+- в (22) Заявлено 25.11.74 (21) 2077696/26-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 18.01.77 (51) Ч. Кл.- Н ОЗК 3/00

G 05F 3/08

Хосударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.317.79 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. С. Ермина, А. И. Мартяшин, Б. Л. Свистунов, П. П. Чураков и

В. М. Шляндин

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПАРАМЕТРОВ КОМПЛЕКСНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В УНИФИЦИРОВАННЫЕ СИГНАЛЫ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для измерения значений параметров параллельных и последовательных RC- u

RL-цепей.

Известны преобразователи параметров комплексных электрических цепей, содержащие дифференциальный усилитель-ограничитель, аналоговый сумматор, усилитель постоянного тока, две крайние и одну среднюю клеммы для подключения измеряемых цепей, причем, один вход дифференциального усилителя-ограничителя и его выход соединены с одной из крайных клемм для подключения измеряемых цепей, другой — с выходом аналогового сумматора, выход усилителя постоянного тока соединен со второй крайней клеммой для подключения измеряемых цепей и с одним из входов аналогового сумматора, а его вход — со средней клеммой для подключения измеряемых цепей.

Недостатком известных преобразователей является низкая точность преобразования из-за погрешности интегрирования.

Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены делитель, счетчик, дифференциатор, пороговый элемент и блок совпадения, причем выход дифференциального усилителя-ограничителя соединен через де2 литель, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика, со вторым входом аналогового сумматора, выход которого через последовательно соединенные дифференциатор

5 и пороговый элемент соединен с одним входом блока совпадения, второй вход которого со единен с выходом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход — со входом счетчика.

1о На чертеже дана блок-схема предлагаемого преобразователя.

Устройство содержит усилитель постоянного тока 1, измеряемую цепь 2 (опорный элемент), опорный элемент 3 (измеряемую цепь), 15 аналоговый сумматор 4, дискретно управляемый делитель 5, счетчик 6, дифференциальный усилитель-ограничитель 7, дифференциатор 8, блок совпадения 9, пороговый элемент 10.

Работу устройства рассмотрим на примерс преобразования параметров параллельной

RC-цепи. В качестве опорного элемента в этом случае в цепь отрицательной обратной связи усилителя 1 включается конденсатор с емкостью Со.

При включении преобразователя на выходе дифференциального усилителя-ограничителя 7 появляются импульсы амплитудой -Ео и с периодом Т, определяемым значениями емкосзо ти С и сопротивления R измеряемой цепи 2, 512564

Импульсы с выхода усилителя-ограничителя подаются на аналоговый вход делителя 5 и через измеряемую цепь 2 на вход усилителя 1, в цепь отрицательной обратной связи которого включен опорный конденсатор 3 с емкостью Со.

Напряжение на выходе усилителя 1 в каждом полупсриоде входного сигнала представляет собой сумму постоянной составляющей, определяемой значением измеряемой емкости С, и линейно изменяющейся составляющей, определяемой значением измеряемого сопротивления R:

Напряжение U (/) подается на один из входов аналогового сумматора 4, на другой вход которого в противофазе с ним подается знакопеременнос напряжение с выхода дискретно управляемого делителя 5, изменяющееся в каждом периоде входного сигнала.

Выходнос напряжение делителя 2 в i-том такте: 72 () + Н 1ЕО где и,,- — коэффициент передачи делителя 5, определяемый количеством импульсов, записанных в счетчике 6.

Таким образом, напряжение на выходе аналогового сумматора 4, в i-том такте определяется следующим выражением (при равен"„тве коэффициентов передачи по его входам):

U; (t) =:;- Ep(— — p;)7 En С 1 —, 1 ,Со ) RCo

Напряжение U, (t) подается одновременно на один вход дифференциального усилителяограничителя 7 и на вход дифференциатора 8.

Напряжение с выхода дифференциатора 8 подается на вход порогового элемента 10.

Таким образом, на один вход блока совпадения 9 поступает напряжение с выхода порогового элемента 10, а на второй вход — прямоугольные импульсы с выхода усилителя-ограничителя 7.

Импульсы с выхода блока совпадения 9 поступают на счетчик 6. Состоянием счетчика 6 определяется коффициент передачи делителя 5.

При выполнении условия

С

Р; =

Со на выходе аналогового сумматора 4 имеется только линейноизменяющаяся составляющая сигнала U((t), пропорциональная сопротивлс4 нию измеряемой цепи 2, которая поступает на вход дифферепциатора 8, с выхода пос.чеднего снимается скачок напряжения. Так как порог срабатывания элемента 10 настроен выше, чем скачок напряжения, поступающий с дифференциатора 8, то па выходе элемента 10, а, следовательно, и на выходе блока совпадения 9 сигналов не будет. Дальнейшее поступление импульсов с выхода блока совпадения

10 9 на счетчик 6 прекратится.

Число импульсов, зафиксированных к этому моменту в счетчике 6, однозначно определяется значением измеряемой емкости С:

С

15 N

Co

На выходе усилителя-ограничителя 7 при этом будет зафиксирован знакопеременный сигнал прямоугольной формы, период которого однозначно определяется значением измеряемого сопротивления R.

Работа преобразователя в случае преобразования параметров последовательных RC и RL-цепей и параллельной RL — цепи анало25 гична.

Формула изобретения

Преобразователь параметров комплексных электрических цепей в унифицированные сигналы, содержащий дифференциальный усилитель-ограничитель, аналоговый сумматор, усилитель постоянного тока, две крайние и одну среднюю клеммы для подключения измеряемых цепей, причем один вход дифференциального усилителя-ограничителя и его выход соединены с одной из крайних клемм для подключения измеряемых цепей, другой — с выходом аналогового сумматора, выход усилителя постоянного тока соединен со второй крайней клеммой для подключения измеряемых цепей и с одним из входов аналогового сумматора, à его вход — со средней клеммой для подключения измеряемых цепей, отличающий4 ся тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель, счетчик, дифференциатор, пороговый элемент и блок совпадения, причем выход дифференциального усилителяограничителя соединен через делитель, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика, со вторым входом аналогового сумматора, выход которого через последовательно соединенные дифференциатор и пороговый элемент соединен с одним входом блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя-ограничителя, а выход со входом счетчика.

512564

Составитель В. Чернявский

Техред Е. Подурушина

Редактор Н. Коляда

Кой рек гор Л, Орлова

МОТ, Загорский филиал

Заказ № 5200 Изд. № 1363 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5