Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное
Патент 871087
Авторы
Классы МПК
Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву No 785777 (22) Заявлено 1 7.12..79 (21) 2853348/18-21 с ярисоедииеииевт заявки М— (23) Приоритет—
Опубликовано 07.10.81. бюллетень М 37
Дата опубликования описания 10 10 81 (51) M KJI
G 01 8 19/22
)осударствсиный кемнтет
СССР яо делам наабретеннй и открытий (ЗЗ) УдК 821. .317.322 (088.8 ) (72) Авторы изобретения
B. В. Кандыбин, М. П. Федоринчик и H. И. Шатило
Минский радиотехнический институт (7I) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ. Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для преобразования и измерения переменного напряжения в различных радиотехнических устройствах, например, в многофункциональных вольтметрах.
Известно устройство для измерения переменных напряжений произвольной формы тсодержашее трансформатор, вторичная обмотка которого через выпрямители соето динена со входами сумматора. При этом индикатор подключен к выходу сумматора, а средняя точка вторичной обмотки трансформатора соединена с выходом генератора треугольного напряжения Г13.
Его недостатком является низкая точность
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство по основному авт. св.
Ж 785777, содержащее последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор, и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго порогового элементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, выход которого через интегрирующий усилитель подключен к выходной шине н к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подключен к входной шине, а выход — к второму входу первого порогового элемента, другой вход масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения Г2 .
Его недостатком является низкая точность.
Целью изобретения является повышение точности.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, пиковый детектор и масштабный преобразователь, выход которого соединен с первыми входами первого и второго пороговых
087 4 сов тока (фиг. 2) за каждый период треугольного напряжения равно:
1„
6 01= — 1 —, < mt 4 J
5 т Ст,.р о
871 где 3 — амплитуда импульсов тока на выходе преобразователя 10.
Разряд интегрирующего усилителя 8
1о происходит по экспоненциальному закону с постоянной времениТ= С, где R и С соответственно сопротивление цепи разряда и эквивалентная емкость интегрирующего усилителя 8. Для качественного усреднения последовательности треугольных импульсов величина выбирается из условия 7 ) гтрк . С учетом этогр, с достаточной точностью экслоненциальный закон разряда интегрирующего усилителя 8 может быть заменен линейным. Тогда изменение напряжения в интегрирующем усилителе
8 лри его разряде за лериодТтр равно:
25 где ряжения на входе интегрируюrцего усилителя.
Так, как, Т )).Ттр то 01-Ug зо то да т 4 ио а
I где u — постоянная составляющая напряо жения на входе интегрирующего усилителя 8.
В установившемся состоянии (6.U„f =Id Ugl.
Приравнивая правые части выражений для д U- и 6Ug, найдем UO . р
4О аи2=- Vo—
Треугольное напряжение U+o(4) с выхода управляемого масштабного преобразователя 3 сравнивается в пороговом элементе 4. с сигналом/0 (t)l с выхода выпрямителя 1, а в пороговом элементе
5 — с постоянным напряжением V с выхода интегрирующего усилителя 8. Выходные сигналы пороговых элементов 4 и
5 воздействуют через блок управления на ключ 7 и 11 так, что сигнал со второго выхода генератора 9 треугольного напряжения поступает через преобразователь
45 напряжение-ток 10 на вход интегрирующего усилителя 8 при выполнении условий:
lU(t)jv Утр(ь) и И(И»(Ф) . В установившемся режиме следящая обратная связь с выхода интегрирующего усилителя 50
8 на второй вход порогового элемента 5 обеспечивает равенство постоянного напряжения U среднеквадратическому значению переменного напряжения 0(1)(на выходе выпрямителя 1. 55
Приращение напряжения в интегрирующем усилителе 8 лри поступлении на его вход отрицательных треугольных импульэлементов, выходы которых соединены с входами блока управления, первый выход которого через последовательно соединенные первый ключ и интегрирующий усилитель подключен к выходной шине и к второму входу второго порогового элемента, вход выпрямителя подключен к входной шине, а выход — к второму входу первого порогового элемента, другой вход ю масштабного преобразователя подключен к первому выходу генератора треугольного напряжения, введены преобразователь напряжения — ток и второй ключ, причем вход лреобразог ателя напряжение — ток подключен к второму выходу генератора треугольного напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с общей шиной, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго ключа.
На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, пояс;няющие его работу.
Устройство содержит выпрямитель 1, пиковый детектор 2, масштабный преобразователь 3, первый и второй пороговые элементы 4,5, блок 6 управления, первый ключ 7, интегрирующий усилитель 8, генератор 9 треугольного напряжения, преобразователь 1 0 напряжения — ток, второй ключ 11.
Устройство работает следующим образом. и =о-v (1- — )=-v тР тр
1 " ИС 1 RC — максимальное значение напгде К вЂ” значение коэффициента ампТтР д Ф . литуды входного сигнала.
Постоянная составляющая напряжения на входе интегрирующего усилителя 8 известного устройства равна:
u= о=,",я. Сф где U амплитуда треугольного напряжения.
С учетом величин U 10 B,J>=1 МА;
К = 1 МОм увеличение управляющего воздействия на входе интегрирующего усилителя 8, составляет; — — =100 раэ, что
0о позволяет свести практически к нулю влияние помех и дрейфа нуля, приведенных ко входу интегрирующего усилителя 8.
871 087
ДЬЕМ Р
ВНИИПИ Заказ 8429/17 Тираж 735 Подписное.
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Введение преобразователя 10 и ключа
11 позволяет повысить точность преобразования путем увеличения управляющего воздействия и уменьшения напряжения помех на входе интегрирующего усилителя 8. формула изобретения
Измерительный преобразователь пере- 10 ,менного напряжения в постоянное по авт. св. ¹ å778855777777, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь напряжениеток и второй ключ, причем вход преобразователя напряжение - ток подключен к второму выходу генератора треугольяого напряжения, а выход соединен с входом первого ключа и через второй ключ соединен с общей шиной, второй выход блока управления соединен с управляющим входом второго ключа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3064192, кл. G 01 R 19/02, 1962.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 785777. кл. G 01 R 19/22,31.10.79.