Преобразователь напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов

Преобразователь напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е, 734577

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвлисткческик

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22)3asssaeHo 06.12.77 (21) 2550682/18-21 (51) М. Кл.

2 с присоединением заявки М—

G 01 R 19/26

Государственный комитет (23) П риоритет— оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень .% 18

Дата опубликования описания 18.05.80 (53) УДК 621.317 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Белов и Ю. A. Сукоро (7I) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА

В ОТНОСИТЕЛЬНУЮ РАЗНОСТЬ ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ

ИМПУЛЬСОВ

l5 тора (2), Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в устройствах для измерения напряжения, тока или мощности, основанных на принципе импульсной модуляции.

Известны преобразователи напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов автогенераторного типа, состоящие из интегратора, устрой- Io ства сравнения и источника разнополярных опорных токов (1).

Наиболее совершенным является преобразователь напряжения или тока в от- носительную разность длительностей импульсов, содержащий соединенные последовательно интегратор и нуль-орган, вы полненные на операционных усилителях, выход нуль-органа соединен со входом источника разнополярных опорных токов, выходом подключенный ко входу интеграНедостатком известных преобразователей является низкая помехоустойчивость.

Белью изобретения является обеспечение помехоустойчивости преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов, содержащий соединенные последовательно интегратор и нульорган, выполненные на операционных усилителях, выход нуль-органа соединен с управляющим входом источника разнополярных опорных токов, выходом подключенный ко входу интегратора, введена последовательная RC -цепь, подключенная между входом интегратора и выходом нуль-органа, между конденсатором и ре» зистором последовательной QC -цепи подключен двусторонний стабилитрон, одной клеммой соединенный с общей шиной преобразователя.

734577

Положительная обратная связь в нульоргане отсутствует, а функцию запоминания направления преобразования выполняет аналоговый элемент - интегратор, не имеющий дискретных устойчивых состояний, что обеспечивает принципиальную помехоустойчивость преобразования.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие про- 10 цесс преобразования (для положительно, го входного сигнала).

Преобразователь напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов содержит интегратор 1, нуль- 15 орган 2, конденсатор 3, двусторонний стабилитрон 4, резистор 5, источник разнополярн4х опорных токов 6, Преобразователь работает следующим образом.

Опорный ток 1О, IIo амплитуде превышающей образуемый ток 1, изменяет амплитуду напряжения g > на выходе интегратора

1 в сторону ее уменьшения (момент to).

В моменты 4 1,4,Я, напряжение U дости гает нулевого уровня, происходит срабатывание нуль-органа 2 и изменение полярности напряжения (3, на его выходе.

При атом, во-первых, изменяется напРавление тока 1о, и, во-втоРых, на вход интегратора 1 поступает больший по амплитуде ток 1< перезаряда концен-ь сатоРа 3, НапРавлениЯ токов 1о и противоположны, поатому напряжение Д „ продолжает изменяться в том же направлении, и его амплитуда возрастает.

В моменты 12, +g пробивается двусторонний стабилитрон 4 с положительным и отрицательным Е < напряжениями .О стабилизации, напряжение U на конден.саторе 3 принимает постоянное значение или E 2, и ток j< прекращается, поатому амплитуда напряжения (}ц уменьшается до нуля (моменты, $> $ <, ) после чего описанный процесс повторяет15 ся и носит периодический характер. Ампер

1 секундная площадь импульсов тока1 оп ределяется только произведением емкости

С конденсатора 3 и суммы модулей напряжений Е, Е 2 .

Решая уравнения, описывающие работу преобразователя, находим выражения для длительностей полупериодов Т1, 72, относительной разности длительностей 15 импульсов (Т1 — I 2)/ (Т + Тд), частоты

4 преобразования q = 1/(r„+ ),): т„=(Е„ E ) Ci((о-) T = (E +Е М 1о+1 )

2 1 2 (т„-т ) f (т,- т > = i J i („„г где f> = 1р) (Е+p<) тота генерации при 1= 0; и =1 1р - коэффициент Мо дуляции.

Из последнего выражения следует, что преобразователь может быть использован также в качестве частотного квадратора..

В рассматриваемом преобразователе функцию запоминания направления процесса преобразования выполняет -аналоговый элемент- интегратор 1. Поэтому при кратковременном изменении полярности напряжения UH на выходе нуль-органа 2, обусловленном импульсной помехой (момент Ьд ), и после его восстановления суммарная ампер =екундная площадь двух разнополярных импульсов тока 1 равна нулю, и они не вносят дополнительной погрешности в процесс преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения или тока в относительную разность длительностей импульсов, содержащий соединенные последовательно интегратор и нуль-с>рган, выполненные на операционных усилителях, выход нуль-органа соединен со входом источника разнополярных опорных токов, выходом подключенный ко входу интегратора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения помехоустой чивости преобразования, в него введена последовательная КС» цепь, подключенная между входом интегратора и выходом нуль-органа, между конденсатором и резистором последовательной kC - цепи подключен двусторонний стабилитрон, / одной клеммой соединенный с общей шиной преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мартяшин А. И. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения. M., Энер гия, 1976, с. 58.

2. Гутников В. С. Применение операционных усилителей в измерительной технике, Л., Энергия, 1075, с. 98.