Преобразователь параметров пос-ледовательных нерезонансных электри-ческих цепей b период колебаний

Преобразователь параметров пос-ледовательных нерезонансных электри-ческих цепей b период колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

< 84910.3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. с вид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 12. 10.79 (21) 2826893/18-21 с присоединением заявки .%

6 01 R 27/26//

G 01 R 27/02

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23. 07. 81. Бюллетень Рй 27

Дата опубликования описания 25. 07. 81 (53) УДК 621.317. .2 (088.8) по делам изобретений и открытий

А. И. Мартяиив, Д.Н. Николаев, Н.Л. Свистунов, В. И. Чернецов и В.М. Шляндин; :Сз- (.ОЙЖ" . .:, 11 P ТР11тВ(1

ТЕХ < "т1".Ы:. 1(:"А, Пензенский политехнический институт

| (72) Авторы изобретения к (7! ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ IIAPANETPOB ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ

НЕРЕЗОНАНСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В ПЕРИОД

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к приборостроению и -предназначено для автоматизации процессов измерения и контроля параметров последовательных RC u. RL цепей и датчиков различных физических величин, имеющих соответствующую эквивалентную схему замещения.

Задача преобразования параметров последовательных RC и М цепей достаточно актуальна, при этом к преобраt0 зователям предъявляются требования относительно высокой точности, быстродействия, простоты реализации и возможности передачи информации на достаточно большие расстояния.

Известен преобразователь параметров сложных электрических RLC цепей

I и частотно-временные сигналы, содержащий усилитель-ограничитель, выход которого через измерительную цепь, . представляющую собой усилитель постояиного тока, на вход или,в цепь отрицательной обратной связи которого включены опорный элемент и исследуемая

2 т цепь соответственно, дифференциатор, интегратор, суммирующая точка кото- рого соединена через конденсатор с выходом измерительной цепи и через резистор — с выходом усилителя-ограничителя, вход последнего подключен к выходу интегратора 11., Недостатком известного преобразователя является относительно невысокая точность преобразования, что обусловлено неидеальностью дифференциатора-ограничителя и накоплением погрешности при последовательных преобразованиях выходного напряжения усилителя постоянного тока, несущего информацию о значении, включающих дифференцирование, интегрирование и масштабирование. сигналов.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь малых перемещений в период электри.ческих колебаний, который содержит

1компаратор, интегратор, сумматор, усилитель постоянного тока, имеющий

03 4 довательной RC-цепи. При этом в качестве опорного элемента 4 и опорного элемента 5 используются резистоpM c величинами R04 H ВOg, oT eT TBeH но. При включении питания на выходе компараторов 1 и 7 действуют скачкообразные напряжения амплитудой О,. и

U2 (фиг.2с,5 ) соответственно. Пусть напряжения 0„ и О совпадают по фазе.

Тогда с выхода усилителя 3 постоянного тока снимается напряжение следующего вида

U4 2 U о RO2

1 х 1

g=gtn(1 — ) g

Q2 где

rl= — (ь7

112

U, 8491 во входной цепи опорный элемент, а в цепи отрицательной обратной связиисследуемую цепь, другой компаратор, триггер и усилитель-ограничитель.

При этом выход первого компарато5 ра соединен через интегратор со своим же одним входом, непосредственно с одним из входов компаратора и сумматора, выход которого присоединен через Опорный элемент к усипителю постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включена измерительная цепь, выход усилителя постоянного тока подключен к другому входу первого компаратора и ко зторому входу второго компаратора, который через триггер и усилительограничитель соединен с другим входом сумматора (2).

Недостатком известного преобразоВателя является относительная сложность реализации устройства.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в преобразователь, содержащий два компаратора, интегратор, усилитель постоянного тока, на входе которого включен опорный элемент, а в цепь отрицательной обратной связи — у0 исследуемая нерезонансная цепь, выход первого компаратора соединен через интегратор со своим одним из входов и через первый опорный элемент — с

Одним из ВхОдОВ усилителя пОстоянного 35 .тока, а выход усилителя постоянного тока соединен с другим входом первого компаратора и с одним из входов второго компаратора, .дополнительно введен второй опорный элемент, причем выход 40 второго компаратора соединен непосредственно со своим другим входом и со зходом усилителя постоянного тока через второй опорный элемент.

На фиг.1 приведена функциональная 45 электрическая схема предлагаемого преобразователя на фиг.2 - его временные диаграммы.

Ф е

Преобразователь состоит из компаратора 1„ интегратора 2, усилителя

3 постоянного тока, имеющего. во.входной цепи два опорных элемента 4 и 5, а в цепи отрицательной обратной связи последовательную исследуемую нереэо55 нансную цепь 6, и второго компаратора 7.

Работу преобразователя рассматриваем на примере преобразования послеВ момент времени Сср(фиг,2,Ь), когда выполняется равенство напряжений на входах компаратора 7, напряжение U на его выходе меняет знак.

Тогда при выполнении равенства согласно принципу суперпозиции для этого интервала времени t- 1 получаем

U (4>t, )=у+у Йы К „

<Р 2 <Р С

04 х 09 О2 х

<.)

О2

Это напряжение сравниваем на Входе компаратора 1 с напряжением с выхода интегратора 2, которое описывается выражением Ь

"4=" «Ь <а) где ь — йостоянная интегрирования интегратора 2.

Таким образом, для момента равенства U и О, с учетом 3 и 4 записы-, ваем

Ф / 1 х 1 у — =U 1-— (5)

02

При равенстве напряжений на входах компаратора 1 напряжение на его выходе скачкообразно изменяет знак на противоположный и весь процесс повторяется аналогично описанному.

Таким образом, период генерируемых колебаний в установившемся режиме определяется как: (7) 1.0 формула изобретения

5 849 1 0

Аналогично для последовательной

RL-цепи при включении в качество опорных элементов 4 и 5 катушек индуктивности с величинами L> и период reо нерируемых колебаний равен

Преобразователь параметров последовательных нерезонансных электрических цепей в период колебаний, содер- 15 жащий два компаратора, интегратор, усилитель постоянного тока, на входе .которого включен опорный элемент, а в цепь отрицательной обратной, связи — исследуемая нерезонансная цепь, 20 выход первого компаратора соединен через интегратор со своим одним из входов и через первый опорный элемент — с одним из входов усилителя постоянного тока, а выход усилителя постоянного тока соединен с другим входом первого компаратора и с одним иэ входов второго компаратора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения, в него введен второй опорный элемент, причем выход второго компаратора соединен непосредственно со. своим другим входом и со входом усилителя постоянного тока через второй опорный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

N 457938, кл. G Ol R 27/00, l973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 681325, кл. G 08 С 9/00, 1976 (прототип).

849103

Составитель Л. Сотникова

Редактор В. Лазаренко Техред M. Голинка Корректор N. Шароши

Заказ á085 58 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал IIIPI Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4