Преобразователь параметров электрических цепей цифровой код

Преобразователь параметров электрических цепей цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ватент;-:с

1 би"-,è

О Il И С А Н И Е () вювв

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09.74 (21) 2059045/21 (51) М Кл

Н03 К 13/20

& 012 27/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изаоретений и открытий (43) Опубликовано 30.06.76,бюллетень № 24 (53) УДК 681,325 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 12.11.76

А, И. Мартяшин, A. E. Морозов, Б. Л. Свистунов и В, М. Шляндин (72) Авторы изобретения

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для автоматизации процесса измерения параметров электрических RC — и RL -цепей.

Известен преобразователь параметров элек-5 трических цепей в цифровой код (11, в котором элемент, параметр которого преобразуется, и опорный элемент того же характера проводимости запитываются от генератора пилообразных импульсов тока, а напряжение, 0 снимаемое с исследуемого элемента, преобразуется в цифровой код с помощью аналог< цифрового преобразователя, дискретный делитель которого питается импульсами напряжения, снимаемыми с опорного элемента. Недостаток такого преобразователя — невозможность преобразования параметров двухэлеменч ных RC — и RL -цепей, так как переходный процесс, возбуждаемый в исследуемой цепи, имеет в этом случае другой характер, и напряжение, снимаемое с исследуемого элемента, существенно отлично от прямоугольного.

Известно устройство (21, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого через опорный элемент соединен с 5 входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена цепь с преобразуемыми параметрами, Однако такое устройство имеет относительно невысокую точность.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введен дискретно-управляемый делитель напряжения, цифровой вход кс» торого через программирующее устройство и формирователь соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов и аналоговым входом дискретно-управляемого делителя напряжения, выход последнего подключен к одному входу сумматора, другой вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и входу двухполярного пикового детектора, выход которого и выход суммагора подключены к входам сравнивающего устройства, выход последнего соединен с управляющим входом программирующего устройства.

Кроме гого, вход сумматора может быть подключен через усилитель-формирователь

519862 к одному входу схемы совпадения, другой вход которой через дополнительный формирователь соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход схемы совпадения соединен с управляющим входом программирующего устройства.

На фиг. 1 и 2 приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя в режиме преобразования в код значения индукгивности L q последовательной Я ь -це- ) пи (например, катушки, обладающей потерями).

Преобразователь содержит генератор прямоугольных импульсов 1 типа "меандр", выход которого через опорный элемент 2 сое- И динен с входом усилителя постоянного тока 3, цепь отрицательной обратной связи когорого включена цепь с преобразуемыми параметрами (1.х, R> ). Выход усилителя постоянного тока 3 соединен по одной цепи 20 с входом сумматора 4, а по другой — через двухполярный пиковый детектор 5 с входом сравнивающего устройства 6.

По другой цепи выход генератора прямоугольных импульсов 1 соединен через И последовательно соединенные формирователь

7 и программирующее устройство 8 с цифровым входом дискретно-управляемого делителя напряжения 9 и непосредственно с аналоговым входом последнего. Выход ди- З0 скрегно-управляемого делителя напряжения 9 подключен к второму входу сумматора 4.

Выход сравнивающего устройства 6 соединен с другим входом программирующего устройства 8. 35

Преобразователь работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" включается генератор прямоугольных импульсов 1, вырабатывающий периодические прямоугольные импульсы 40 типа "меандр" с частотой 1 =, и амо т плитудой E о, Это напряжение подается через опорный элемент 2 (в рассматриваемом случае катушка индуктивности ? ) о на вход усилителя постоянного тока 3. Напряжение на выходе усилителя постоянного гока 3 представляет собой композицию постоянной составляющей, определяемой значением 1„, и линейно изменяющейся составляющей, определяемой значением R х и может быть описано выражением

Ео То

<+)= EL -22 (-t,)) х х 4

Э о где с — время, отсчитываемое с начала 55 каждого полупериода входного сигнала.

Это напряжение суммируется сумматоромм 4 с противофазным выходным сигналом дискретно-управляемого делителя напряжения 9, изменяющимся в каждом полу- Е) периоде по программе, задаваемой программирующим устройством 8, тактируемым выходным сигналом формирователя 7 Выходное напряжение сумматора 4 в i -м такте определяется х Я TÎ

U4È) — Ео(О ) 2Е (i)

Ъ 1 o J 4 о о где Л . — коэффициент передачи дискретноуправляемого делителя напряжения 9;

Ч вЂ” соответственно текущ макс максимальное значения управляющего кода).

При выполнении условия х

N1

«ф

N о маркс

Код, зафиксированный состоянием регулирующих органов дискретно-управляемого делителя напряжения 9, однозначно определяется значением L x . Значения E o u T о в функцию преобразования не входят, что существенно снижает требования к генерагору прямоугольных импульсов 1. Момент выполнения указанного выше условия может быть определен по амплитудным и фазовым соотношениям сигналов. В первом случае с помощью двухполярного пикового детектора

5 формируется квазипостоянное напряжение, равное максимальному значению выходного напряжения усилителя 3 в моменты перехода выходного сигнала генератора 1 через нулевой уровень, которое сравнивается с помощью сравнивающего устройства 6 с выходным напряжением сумматора 4, При

Lx .у4= — „эти значения равны, тогда срав1 о нивающее устройство выдает сигнал на окончание процесса, Во втором случае импульсы, формируемые усилителем-формирователем 10 и соответствующие моменту перехода выходного сигнала сумматора 4 через нулевой уровень, подаются на один вход схемы совпадения 11, на другой вход которой подаются импульсы с выхода дополнительного формирователя 12, сдвинутые относительно моментов перехода через нуль выходного сигнала генератора прямоугольных импульсов 1 на . Мо4 мент совпадения импульсов соответствует выполнению указанного выше условия, тогда схема совпадения 11 выдает сигнал на программирующее устройство 8 на окончание процесса уравновешивания, Алгоритм уравновешивания может быть выбран любой, в roM числе и поразрядный обеспечивающий относительно высокое бы стродействие.

Вследствие дуальности RC - и )П -цепей преобразователь может быть использован для поеобразования в код параметров после519862 довательных и параллельных С- и Rl -цепей. Задание режима производится включением во внешние цепи усилителя постоянного тока 3 соответствующих опорных элементов.

Ф ормула изобре тения

1. Преобразователь параметров электрических цепей в цифровой код, содержащий генератор прямоугольных импульсов, выход которого через опорный элемент соединен с входом усилителя постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена цепь с преобразуемыми параметрами, 15 отличающийся тем, что,сцелью повышения точности устройства, в него введен дискретно управляемый делитель напряжения, цифровой вход которого через программирующее устройство и формирователь соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов и аналоговым входом дискре тно-управляемого делителя напряжения, выход последнего подключен к одному входу сумматора, другой вход которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и входу двухполярного пикового детектора, выход которого и выход сумматора подключены к входам сравнивающего устройства, выход последнего соединен с управляюшим входом программируюшего устройства.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что в нем вход сумматора через усилитель-формирователь подключен к одному входу схемы совпадения, другой вход которой через дополнительный формирователь соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход схемы совпадения соединен с управляющим входом программирующего устройства.

Источники информации, принягые во внимание при экспертизе изобретения.

1, Автометрия, 1966, М 2, стр. 41.

2. Авт.свид. СССР М 456233, кл. G 01

R 27/00, от 24.07.72.

519862

Фиг. 2

Составитель А. Кузнецов

Редактор Е. Караулова Техред И. Ковач Корректор Б. Югас

Заказ 5042/559 Тираж 1029 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4