Устройство для измерения напряжения

Устройство для измерения напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.10.74 (21) 2071382 2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликоваио25.05.77. Бюллетень ¹ 19 (45) Дата опубликования описаиин18.07.77

/ 1 . 0 Е 19/22 (53) УД1,: 621.317.7 (088.8) Гасударственный канитет

Саввта Министров СССР

II0 делан изааретений и аткрытий (72) Авторы изобретений

Е, Б. Алейников, Б. П, Дадугин, Е. Г. Кригер и А. В. Розанов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах автоматики.

Известны измерительные устройства, в которых устранение погрешности, вносимой колебанием напряжения питания, осуществляется мостовой схемой запитки, датчика с использованием следящей системы P1), Подобные устройства имеют малое быстродействие, громоздки и малонадежны, так как содержат усилитель и двигатель следящей системы, потенциометр обратной связи.

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее преобразователь не- 15 электрической величины в электрическую, например, датчик. давления, последовательно включенный с источником питания, основной и вспомогательный преобразователи переменного напряжения в постоянное, первый 20 из которых включен последовательно между выходом преобразователя неэлектрической величины в электрическую и одним из вхо дов сумматора, а второй — между источником питания и одним из входов схемы срав-25 йения, ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения (2).

Однако днналатческая погрешность, которая возникает из-за того, что релейная структура работает в два этапа (анализ погрешности от нестабипьности напряжения питания датчика и устранение, ее путемвведения корректирующего сигнала), приводит к невысокому быстродействию v динамнчеокой погрешности, кроме того, схема громоздка-и малонадежна.

Цель изобретения — уменьшение динамической погрешности от нестабильности напряжения питания датчика давления.

Это достигается тем, что устройство для измерения напряжения, содержащее преобразователь незлектрической величины в электрическую, например датчик давления, последовательно включенный с источником питания, основной и вспомогательный преобразователи переменного напряжения в постоянное, первый из которых включен после-. довательно между выходом преобразователя неэлектрическ эй величина. в электрическую и одним из входов сумматора, а BTopoB -:

559189

Э между источником питания и одним из входов схемы сравнения> ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения, снабжено делительным и множительным ус ро стройствами при этом входы делительного

> устройства соответственно подключены к выходу схемы сравнения и выходу вспомога» тельного преобразователя, а выход ко входу множительного устройства, второй вход которого подключен к выходу основного преобразователя, а выход - ко второму входу сумматора, Схема устройства для измерения напряжения представлена на чертеже.

Устройство для измерения напряжения содержит основной преобразователь 1, вспо могательный преобразователь 2, устройство

3 сравнения, множительное устройство 4, сумматор 5, источник опорного напряжения

6, делительное устройство 7 и датчик 8 давления.

На вход основного преобразователя 1 по ступает сигнал U c датчика 8. Напряже ние питания U,датчика давления подапит ется на вход вспомогательного преобразова, теля 2. Выходное напряжение вспомогательного преобразователя поступает на вход устройства сравнения, где сравнивается с опорным напряжением 14, . Выходное напр;.ление U устройства сравнения подается на один из входов делительного устройства 7. На второй вход делительного устрой ства 7 подается выходное напряжение Ц вспомогательного преобразователя, которое формирует величину делителя делительного устройства, а напряжение Ц,пропорциональ. но "делимому". Выходное напряжение V> делительного устройства подается на один из входов множительного устройства 4, на второй вход которого поступает выходное напряжение Ц основного преобразовате:

Выходное напряжение U< устройства 4 поступает на один из входов сумматора 5, на второй вход которого поступает выходное напряжение основного преобразователя 1 .

При наличии давления Р, воздействуюшего на датчик, выходное .напряжение 0 основного преобра зова геля равно где С E%>7>vj- коэффициент пропорциональности, связываюший давление, напряжение

0 питания и выходное напряжение датчика;

К вЂ” безразмерный коэффициент переда1 чи основного преобразователя.

Напряжение 1, поступающее на вход делительного устройства 7, равно

,=Фоп-Ю Кз (оп пит Кz) "> " () где К и К - безразмерные коэффнцпен2 3

4 ты передачи соответственно Вспомогательного преобразователя и устройства сравнения.

Выходное напряжение Ц делительного

5 устройства равно ц 4 „ ("оп-"..7 к.1 кь к ... (а)

rye К t P j — коэффициент передачи де7 лительного устройства 7 7 2

К = —, ч .и, Напряжение на выходе множителыюго

35 устройства 4 с учетом выражений (1) и (3) равно (оп пит К2 3

1 4= .1 7 кь= ф "4 к 4 7" ь l rag) u, u, ент.передачй множительного устройства 4.

Общее выходное напряжение Бвь|х предложенного устройства с учетом выражений

Яб (1) и (4) равно: (6) ОП = пИт. НаМ 2.

Обозначим текущее значение напряжения питания „через номинальное U пит пит, ном и относительное колебание g напряжения питания:

45 пит 17нам.пит () (77

Тогда с учетом (6) и (7) выражение (5) для выходного напряжения предложенного устройства примет следующий вид: ц„„- (р с u„.... г) р с g, u, u u,. о пит ном z ттпит.ном ("+ М КЙ (8) к,= кг. g К4 5 пит.нем E +4 <4 З Кь К4

Инструментальная погрешность предложенного устройства от колебания напряжеу ния питания датчика определяется правым

Щн 1-7пит 2

)к (5)

) 5 эо > I где К -. безразмерный коэффициент перео дачи . сумматора.

Одним из условий настройки предложенного устройства является равенство опорного напряжения U и напряжению на выхо85 де вспомогательного преобразователя при номинальном напряжении питаниями„„ пит.ном> т.е. членом в квадратных скобках выражения (8) и равна;

i9)

Таким образом, для исключения инструментальной погрешности устройства от колебания напряжения питания датчика необходимо соблюсти второе условие настройки, а именно (10)

Тогда выражение (8) примет следуюший вид:

Как видно из выражения (11), выходное напряжение устройства не содержит инструментальной погрешности от колебаний напряжения питания датчика.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжения, содержашее преобразователь неэлектрической величины в электрическую, например датчик давления, последовательно =-.ключенный с источником питания основной H вспомогательный преобразователи переменного напряжения в постоянное, первый из котс рых включен последовательно между выходом преобразователя неэлектрической величины в электрическую и одним из входов сумматора, а второй — между источником питания и одним из входов схемы сравнения, ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности от нестабильности.напряжения питания датчика давления, оно снабжено делительным и множи тельным устройствами, при этом входы делительного устройства соответственно подключены к выходу схемы сравнения и выходу вспомогательного преобразователя, а выход — ко входу множительного устройства, второй вход которого подключен к выходу основного преобразователя, а выход — ко второму входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 285387, М.Кл. Cj 08 С 5/00, 1969.

2. Патент Великобритании ¹ 1305992, кл. С 1 V . 07.02.73.

Составитель В. Баганов

Редактор О. Степина Техред A. Демьянова Корректор A. Кравченко

Заказ 1365/98 Тираж 1101 Подписное

ГАНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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