Время-импульсный преобразователь мгновенного значения фазового сдвига

Время-импульсный преобразователь мгновенного значения фазового сдвига

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н.44иЖ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.11.75 (21) 2191924/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 15.08.77 (51) М. Кл. - 6 01 К 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.377.77 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. Б. Лейтман, Э. Л, Барьюдин и П. П. Парфенов

Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института (54) ВРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА

Изобретение относит. я к фазоизмерительной технике и может применяться в измерительной технике, а также в системах автоматики и контроля.

Известен преобразователь мгновенного значения фазового сдвига, содержащий источник эталонного напря>кения одной полярности, соединенный через питающий вход преобразователя код — напря>кение временного фазового сдвига и первый резистор с незаземленной обкладкой конденсатора и входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с потенциальным входом преобразователя напряжение — длительность импульса, выход преобразователя код — напряжение периода соединен с первым выводом второго резистора, входные шины время-импульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвига соединены с двумя входами блока управления, выходы которото соединены с соответствующими управляющими входами преобразователей код — напряжение временного фазового сдвига и код — напряжение периода, а также с запускающим входом преобразователя напряжение — длительность импульса, источник эталонного напряжения другой полярности 11).

Однако точность такого преобразователя невысокая.

Цель, изобретения — повышение точности преобразования.

Это достигается те, что в предлагаемый преобразователь введены третий резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом время-импульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвига, а незаземленный вывод соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с входом усилителя постоянного напряжения, а источник эталонного напряжения другой полярности подключен к питающему входу преобразователя код — напряжение периода.

Иа чертеже показана схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит блок 1 управления, преобразователь 2 напряжение — длительность импульса, преобразователь 3 мгновенного значения фазового сдвига, усилитель 4

20 постоянного тока, преобразователь 5 код — напряжение временного фазового сдвига, преобразователь 6 код †напряжен периода, первый резистор 7, второй резистор 8, третий резистор 9, конденсатор 10 и ключ 11.

25 Входные шины время-импульсного преобразователя мтновен ного значения фазового сдвига соединены с двумя входами блока 1 управления. Выходы блока управления соединены с соответствующими входами преобра30 зователей код — напряжение временного фазоого сдвига 5 и код — наппяжение периода 6, 567148

20 а также с запускающим входом преобразователя 2 напряжение — длительность импульса.

Питающий вход преобразователя 5 соединен с источником положительного эталонного напряжения U». Выход блока 5 соединен через первый резистор 7 с незаземленной обкладкой конденсатора 10, выводом усилителя 4 постоянного тока и третьим резистором 9. Выход усилителя постоянного тока соединен с потенциальным входом преобразователя 2 напряжение — длительность импульса. Питающий вход преобразователя 6 код — напряжение периода соединен с отрицательным источником эталонного напряжения — U»,. Выход блока 6 соединен через второй резистор 8 с третьим резистором 9 и незаземленным контактом ключа 11, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя 3 мгновенного значения фазового сдвига в длительность импульса.

Преобразователь работает следующим образом.

Входные синусоидальные напряжения U< и

Ug, мгновенный фазовый сдвиг между которыми необходимо преобразовать в пропорциональную ему длительность импульса, поступают на блок 1 управления, который выдает на преобразователь 5 цифровой код Ул, пропорциональный временному фазовому сдвигу напряжений U< и U, а на преобразователь 6 цифровой код Ит, пропорциональный периоду входного сигнала. Формирование кодов U < и Nz происходит за один период входного напряжения. Преобразователями 5 и 6 коды чисел N и N> преобразовываются в пропорциональные им напряжения, причем напряжение с выхода преобразователя 5 через резистор 7 поступает на вход усилителя 4, а напряжение с преобразователя 6 поступает на вход усилителя через резисторы 8 и 9 и ключ

11, который преобразует это напряжение в импульсное. Импульсное напряжение, поступающее через резисторы 8 и 9, сглаживается на входе усилителя 4 конденсатором 10 и вычитается из напряжения,,поступающего с выхода преобразователя 5 через резистор 7.

Разность этих напряжений является напряжением разбаланса, которое усиливается усилителем 4. С выхода усилителя 4 напряжение поступает на потенциальный вход преобразователя 2 напряжение — длительность импульса и преобразуется в длительность импульсов

1„, которые являются выходным сигналом. Эти импульсы управляют работой ключа 11. С блока 1 управления на запускающий вход преобразователя 2 поступают импульсы с периодом следования Т,.

При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя напряжение разбаланса можно считать равным нулю. Это условие можно записать в следующем виде

К,Т„К., — К,У„ " Иг = О, (1) 3 где К и К вЂ” коэффициенты пропорциональности.

63

Из выражения (1) следует, что

fN

К1 » з (2) 2 ЭГ +T

В случае применения в качестве преобразователей 5 и 6 однотипных устройств можно полагать, что К< и К равны.

С учетом этого

,=7. =К, т где ср — фазовый сдвиг между напряжениями Ui H U, К=сопй.

Полученное равенство показывает, что предлагаемый преобразователь с высокой точностью находит отношение кодов с одновременным преобразованием этого отношения в длительность импульсов, пропорциональную мгновенному фазовому сдвигу.

Формула изобретения

Время-импульсный преобразователь мгновенного значения фазовото сдвига, содержащий источник эталонного напряжения одной полярности, соединенный через питающий вход преобразователя код †напряжен временного фазового сдвига и первый резистор с незаземленной обкладкой конденсатора и входом усилителя постоянного тока, выход которого соединен с потенциальным входом преобразователя напряжение — длительность импульса, выход преобразователя код — напряжение периода соединен с первым выводом второго резистора, входные шины время-импульсното преобразователя мгновенного значения фазового сдвига соединены с двумя входами блока управления, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами преобразователей код — напряжение временного фазового сдвига и код — напряжение периода, а также с запускающим входом преобразователя напряжение — длительность импульса, источник эталонного напряжения другой полярности, о тл ич а юшийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены третий резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом времяимпульсного преобразователя мгновенного значения фазового сдвига, а незаземленный вывод соединен с вторым выводом второго резистора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которото соединен с входом усилителя постоянного тока, а источник эталонного напряжения другой полярности подключен к питающему входу преобразователя код — напряжение периода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смолов Б. Б., Фомичев В. С. Аналогоцифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства. Л., «Энергия», 1974, с. 64, рис. 3 — 6.

Редактор E. Караулова

Составитель П. Лягни

Техред М. Семенов

Корректор Е. Хмелева

3 а к аз 1843/19 Изд. № 606 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 ипопрафия, пр. Сапунова, 2