Измерительный преобразователь ортогональных составляющих синусоидального напряжения

Измерительный преобразователь ортогональных составляющих синусоидального напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстическнх

Республик (ii)935798 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17. 10. 80 (21) 2993737/18-21 с присоединением заявки ¹â€”

G 01 R 19/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621 317 .725 (088.8) Опубликовано 15.06.82. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15.06.82

Н.В. Ковалков ) й

Смоленский филиал Московского ордена Ленина .и ордена

Октябрьской Революции энергетичеСКого инстйтута (72) Автор изобретен и я (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОРТОГОНАЛЬН61Х

СОСТАВЛЯЮЦИХ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в низкочастотной контрольно-измерительной аппаратуре.

Известен измерительный преобразователь ортогональных составляющих .синусоидального напряжения, содержащий, в частности, фаэочувствительные выпрямители, сигнальные входы которых связаны с общим входом устройства, управляющие входы — с выходами блоков неинвертированного или инвертированного опорных напряжений, а выходы через фильтры — со входами. блоков регистрации (1).

Недостаток известного устройства заключается в низком быстродействии, поскольку фильтры, установленные для сглаживания пульсаций выходного напряжения фазочувствительных выпрямителей, обладают значительной инерционностью.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, обеспечивающий измерение мгновенных значений контролируемого сигнала и содержащий два канальных ключа, сигнальный вход каждого из которых связан с общим входом устройства, управляющий вход

Г

М через соответствующий формирователь импульсов — с выходом блока неинвертированного или инвертированного опорных напряжений, а выход —. co входом соответствующего блока т мяти (2) .

Недостаток укаэанного устройства невысокая точность измерения, обусловленная возможными отклонениями условий эксплуатации от номинальных и измененных параметров преобразователя.

Целью изобретения является повышение точности измерительного преобразователя.

15 Поставленная цель достигается тем, что в измерительный преобразователь ортогональных составляющих синусоидального напряжения, содержащий два канальных ключа, сигнальный вход каж2О дого из которых связан с общим входом устройства, управляющий вход через соответствующий формирователь импульсов — с выходом блока неинвертированного или инвертированного

25 опорных напряжений, а выход — со входом соответствующего блока памяти, в каждый канал измерения дополнительно введены фазочувствительный выпрямитель, блок сравнения и двухкаскадЗо ный фильтрующий усилитель, причем

935798

25

Формула изобретения

55 сигнальный вход фазочувствительного выпрямителя подключен к общему входу устройства, управляющий вход — к выходу блока инвертированного или неин. вертированного опорных напряжений, а. выход - к одному из входов блока сравнения, другой вход и выход блока сравнения соединены соответственно с выходом второго и входом первого каскадов фильтрующего усилителя, межкаскадная цепь которого связана с выходом соответствующего блока памя ти.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фазочувстви тельные выпрямители 1 и 2, фильтрующие усилители с каскадами усиления

3,4 и 5 и б, формирователи импульсов 7 и 8, ключи 9 и 10, блоки па,мяти 11 и 12 и блоки сравнения 13 и 14 . Блоки неинвертированного (Up ) и инвертированного (/Up) опорных напряжений в целях упрощения чертежа на схеме не показаны. На входы устройства поступает контролируемое напряжение Us„,ñ;âûõîäoâ каскадов 4 и 6 фильтрующих усилителей снимаются выходные сигналы U> и Пх.

Поскольку каналы измерения 2(и У являются аналогичными, работу устройства можно рассмотреть на примере только одного канала Y ..

Контролируемое напряжение U>> подводится к сигнальному входу фазочувстви тельного выпрямителя 1, управление работой которого производится с помощью напряжения j Upп . Ha выходе выпрямителя 1 образуется в результате пульсирующее напряжение, постоянная составляющая которого пропорциональна измеряемой составляющей U .

Напряжение с выхода выпрямителя 1 поступает на один из входов блока сравнения 14, осуществляющего сравнение между собой постоянной составляющей этого напряжения и выходного U>. В каждый момент появления положительной полуволны напряжения Up> (т.е. в каждый момент перехода Up через нуль с положительной производной) с помов щью формирователя импульсов 8 вырабатывается импульс, замыкающий на короткое время ключ 9, и на вход блока памяти 11 поступает мгновенное значение контролируемого напряжения U8« соответствующее данному моменту времени и пропорциональное амплитуде измеряемой составляющей U, Напряжение с выхода блока памяти 11, равное по величине мгновенному значению напряжения U, подается непосредственно на вход оконечного каскада 4 филь-60 трующего усилителя и образует íà его выходе выходное напряжение U канала (преобразователя. Полученное таким образом выходное напряжение U> поступает на второй вход блока сравнения 13, где сравнивается с величиной, постоянной составляющей, присутствующей в пульсирующем выходном напряжении фазочувствительнаго выпрямителя 1. Если эти напряжения оказываются равными, то на выходе блока сравнения 13 напряжение отсутствует.

Преобразователь фактически работает без участия каскада 3 фильтрующего усилителя и любые изменения коэффициента усиления каскада 3 на величине выходного напряжения 0 преобразователя не оказываются. Быстродействие схемы определяется быстродействием основного измерительного тракта, которое равно одному периоду контролируемого напряжения

Если по причине нестабильности основного измерительного тракта выходное напряжение V> отклоняется от его истинного значения, то на выходе блока сравнения 13 возникает сигнал разбаланса, который после усиления каскадом 3 вызывает появление на выходе каскада 4 дополнительного сигнала коррекции, уменьшающего возникшее отклонение до пренебрежимо малой величины. Поскольку блок 13 производит сравнение постоянного и пульсирующего напряжений, он обладает определенной инерционностью, достаточной для эффективного выделения постоянной,.составляющей из пульсирующего напряжения. По этой причине быстродействие преобразователя при возникновении и отработке погрешности основного измерительного тракта несколько уменьшается. Однако в любом случае это уменьшение является незначительным, так как величина дополнительного сигнала на выходе каскада

3 обычно не превышает нескольких процентов от сигнала с выхода блока памяти 11. Точность же устройства при наличии корректирующего контура оказывается весьма высокой.

Измерительный преобразователь ортогональных составляющих синусоидального напряжения, содержащий два канальных ключа, сигнальный вход каждого из которых связан с общим входом устройства, управляющий вход че-.„ рез соответствующий формирователь импульсов - с выходом блока неинвертированнЬго или инвертированного опорных напряжений, а выход — с входом соответствующего блока памяти, о тл и ч а ю щ и и " я тем, что, с целью повышения точности, в каждый кан ал и змерени я дополни тель но в вед ены фазочувствительный выпрямитель, блок сравнения и двухкаскадный фильтрующий усилитель, причем сигнальный вход фазочувствительного выпрямителя подклю935798

Состав% ель Л ° Nopo3oB

Техред И. Гайду Корректор М. Демчик

Редактор М, Петрова

Заказ 4199/44 Тираж 7 17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чен к общему входу устройства,управля ющий вход — к выходу блока инвертированного или неинвертированного опорных напряжений,а выход - к одному иэ входов блока сравнения, другой вход и выход блока сравнения соединены 5 соответственно с выходом второго и входом первого каскадов фильтрующего усилителя, межкаскадная цепь которого связана с выходом соответствующего блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент CttlA М 3757214,кл.324-67, 1973.

2 ° Смеляков В.В. Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, М., Энергия, 1975, с. 6-12.