Устройство для измерения напряжения

Иллюстрации

Устройство для измерения напряжения (патент 900194)
Устройство для измерения напряжения (патент 900194)
Устройство для измерения напряжения (патент 900194)
Устройство для измерения напряжения (патент 900194)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистичесних

Рвс ублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ " 900194 (6! ) Дополнительное к авт. санд-вуf 22) Заявлено 07. 04. 80 (2 t ) 2904б37/18-21 с присоединенйем заявки,В

{23)ПрноритетОпубликовано 23 01 ° 82. Бюллетень,яЪ 3

Дата опубликования описани» 25. 01. 82 (з1)М. Кл.

G 01 R 19/00

Ввуларстияяых кенятат

СОВР ве авлаи язоаратекя1 я аткрытяй (53) УДКБ21. 317.

° 7(088. 8) (72) Авторы изобретения

О. П. Корнильев и В. Я. Нарыжный (7l) Заявитель. а (54) YCTPOACTBO QN H3NEPEHNR HAAPRNEHHR

Изобретение относится к промыален" ности средств связи и может быть использовано при построении первичных измерительных преобразователей напря., жений постоянного,синусоидального и импульсного тока в унифицированные напряжения постоянного тока, применяемых в системах автоматизированного контроля телевизионной аппаратуры.

Известно устройство для измерения постоянных напряжений с гальваничес» ким разделением входной и выходной цепей, содержащеЮ во входной цепи двухполупериодный ключевой модулятор, и соединенный с ним последовательно демодулятор обратной связи, выходы которого соединены соответственно с выводами первичных обмоток двух разделительных трансформаторов.

Вт ори чная обмот ка перво1о. разделительного трансформатора последовательно соединена с измерительным усилителем, с которым включен второй

2 демодулятор, выходы которого являются выходом устройства и соединены также со входом модулятора обратной. связи, подключенного Ко вторичной обмотке второго разделительного трансформатора 01 °

Недостатком этого устройства является его сложность, так как необходимы цепи управления ключами модуляторов, сглаживающие фильтры на вы10 ходах демодуляторов, два разделительных трансформатора с отводами от средних точек.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае15 мому результату -является устройство. для измерения постоянных напряжений с гальванической развязкой входных

:и выходных .цепей, содержащее во входной

20 цепи и s цепи отрицательной обратной связи двухполупериодные ключевые транзисторные модуляторы, генератор прямоугольных импульсов, разделитель ный трансформатор и выпрямитель. При

900 !9

25

35

55 этом разделительный трансформатор выполнен с одной первичной и двумя вторичными обмотками, первичная обг мотка трансформатора соединена с выходом входного модулятора, одна из вторичных - со входом выпрямителя, а другая вторичная, выполненная с за земленной средней точкой, подключена к выходу модулятора цепи обратной связи (2).

Однако это устройство имеет сложную электрическую схему, так как для управляющих ключей модулятора и демодулятора, выполненных по двухполупериодным схемам, требуется наличие трансформатора с отводами от средних точек первичной и вторичной обмоток, а также дополнительная обмотка обратной связи, что увеличивает сложность трансформатора и всего устройства.

Кроме того, требуется дополнительный источник питания для цепей, гальванически связанных с входными цепями.

Цель изобретения — упрощение и повышение термостабильности устройства для измерения напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения напряжения, содержащее генератор прямоугольных импульсов, импульсный трансформатор и выпрямитель, введены два встречно включенных диода, конденсатор и два резистора, один вывод первичной обмотки импульсного трансфор-. матора соединен с первой входной клеммой устройства через встречно включенные диоды, другой вывод первичной обмотки соединен со второй входной клеммой устройства и через параллельно соединенные первый резистор и конденсатор подключен к точке соеди не ни я двух вст речно включенных диодов, а выход генератора прямоу гольных импульсов через второй резистор соединен с первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора и со входом выпрямителя, второй вывод вторичной обмотки соединен с общей шиной генератора прямоугольных импульсов и выпрямителя.

Кроме того, встречно включенные диоды выполнены в виде транзисторов в диодном включении, размещенных на одной подложке.

На чертеже представлена структурная. схема устройст ва.

Устройство содержит, генератор прямоугольных импульсов, импульсный трансформатор 2, выпрямитель 3, два

4 4 встРечно включенных диода 4 и 5, два резистора 6 и 7, конденсатор 8.

В качестве генератора импульсов может быть использован, например, генератор импульсов, выполненный по схе. ме автоколебательного блокинг- генератора.

В качестве трансформатора 2 может быть использован любой импульсный трансформатор.

В качестве выпрямителя может быть использован преобразователь амплитуды импульсов в постоянное напряжение, выполненный, например, на операционном усилителе, неинвертирующий вход. которого является входом выпрямителя, выход операционного усилителя подключен к аноду диода, катод которого соединен с зат вором полевого транзистора истокового повторителя, исток которого является выходом выпрямителя, и соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, через один резистор с общей шиной, а через другой — с одной шиной питания. При этом сток полевого транзистора подключен к шине питания противоположной полярности, а между катодом диода и общей шиной выпрямителя включен конденсатор.

Первый вывод первичной обмотки трансформатора 2 соединен с одной входной клеммой устройства. Второй вывод первичной обмотки трансформатора 2 через встречно включенные диоды 4 и 5 соединен с другой входной клеммой. Точка соединенИя двух встречно включенных диодов через параллельно соединенные резистор 6 и конденсатор 8 соединенас первым выводом первичной обмотки трансформатора 2.

Выход генератора 1 прямоугольных импульсов через резистор 7 соединен с первым выводом второй обмотки трансформатора и со входом выпрямите. ля 3. Другой вывод второй обмотки соединен с общей шиной генератора импульсов и выпрямителя 3.

В качестве диодов 4 и 5 могут быть использованы любые диоды с идентичными характеристиками, выполненные, например, в виде транзисторов в диодном включении, размещенных на одной подложке, в одной микросборке для обеспечения термостабильности.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала на входе устройства прямоугольные импульсы с генератора 1 поступают через резистор 7 на вход выпрямителя

3. Импульсное напряжение на входе выпрямителя равно падению напряжения на динамическом сопротивлении диода

5.

Длит ель ност ь импульсов, вырабат ываемых генератором 1, берется с уче 0 том параметров импульсного трансформатора 2 и измеряемых сигналов.

Во время действия импульса конденсатор 8 практически не заряжается,так как постоянная времени заряда конденсатора много больше длительности т ймпульса. Резистор 6 обеспечивает полный разряд конденсатора 8 за интервал времени между импульсами.

При подаче на вход устройства измерительного постоянного напряжения соответствующей полярности, конденсатор 8 заряжается через диод 4 до величины, отличающейся от входного

25 напряжения на величину падения напряжения на динамическом сопротивлении диода 4, и закрывает диод 5.

Диод 5 открывается импульсом от генератора 1 большим по амплитуде, чем зо напряжение на конденсаторе на величину падения напряжения на диоде 5.При этом амплитуда импульса на выходах импульсного трансформатора 2 устанавливается равной напряжению на конденсаторе 8 плюс напряжение падения на диоде 4. При равенстве падений напря" жений на прямых динамических сопротивлениях диодов 4 и 5 амплитуда импульсов на выходах трансформатора 4О равна величине входного напряжения.

Это импульсное напряжение преобразуется в постоянное выпрямителем 3 и может быть измерено.

Аналогично происходит преобразова45 ние и измерение переменных и импульсных напряжений, подаваемых на вход устройства, Период следования импульсов генератора 1 выбирается много больше пос50 тоянной времени цепи разряда конденса. тора 8 через резистор 6.

Таким образом, введение в извест-.: ное устройство встречно включенных диодов и конденсатора с резисторами и включение генератора импульсов во вторичной цепи позволило упростить электрическую схему устройства, так как вместо сложных схем управления

94 ключами модулятора и демодулятора, а также самих клю евых модуляторов, использует ся только генератор прямо" угольных импульcoà, выполненный по ,простой схеме. Отпала необходимость включения s первичной цепи источника питания. Кроме того, снижены требо вания к трансформатору, который вместо трех обмоток с отводами от средних точек имеет только две обмотки без отводов.

Все это сократило число необходимых радиоэлементов, упростило конст-1 рукцию и повысило надежность устройства.

Изобретение позволяет снизить стоимост ь аппаратуры,. повысит ь ее надежность за счет того, что вместо устройств для измерения переменных и постоянных напряжений, построенных по известной схеме с модулятором и демодулятором и имеющих сравнительно сложную электрическую схему и конст;; рукцию, можно использовать более простое устройство, имеющее меньшее число радиоэлементов, более компактное и надежное. формула изобретения

1. Устройство для измерения напряжения, содержащее генератор прямо-; угольных импульсов, импульсный трансфор. матор и выпрямитель, о т л и ч а ющ е е с я тем,что,с целью упрощения, в него введены два встречно включенных диода, конденсатор и два резистора, один вывод первичной обмотки импульсного трансформатора соединен с первой входной клеммой устройства через встречно включенные диоды, другой вывод первичной обмотки соединен со второй входной клеммой устройства и через параллельно соединенные первый резистор и конденсатор подключен к точке соединения двух встречно включенных диодов,а выход генератора прямоугольных импульсов через второй резистор соединен с первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора и со входом выпрямителя, второй вывод вторичной обмотки соединен с общей шиной генератора прямоугольных импульсов и выпрямителя. .2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения термостабильности, встречно включенные диоды выполнены в виде транзисторов в диодном включении, размеценных на одной подложке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

900 194

Пат ент США Н 31 30 373, кл. 330-

9, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N 364073, кл. H 03 F 3/38, 1971

s (прототип), Составитель В. Иуртанин

Редактор Н. Бобкова Техреду» Т "аточка Корректор В. Синицк з

Заказ 12175/62 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Ж-Я Раушская наб. д. 4/g

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4