Преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„,1033977 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3413031/18-21 (22) 26.03.82 (46) 07.08.83. Бюл. Р 29 (72) Ю.И.Васильев и В.В.Зубрицкий .(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электро.термического Оборудования (53) 621. 317.7 (088.8). (56) 1; Авторское свидетельство СССР

9 325713, кл.G 01 0 1/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 515225 кл. Н 02 И 7/12, 1976 (прототип). (54)(„ >7) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЩ1ЛИТУЛН

)1ЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В. HOCTOHHHOE содержащий фазоинвертор, первый и второй диоды, аноды которых соединены соответственно с первым и вторым выходами фазоинвертора., а катоды - с обкладками первого и второго. запоминающих конденсаторов, первый разрядный ключ, один силовой вывод. которого соединен с катодом первого диода, другой - со свободной обклад кой первого запоминающего конденсатора.и общей шиной, управляющий электрод — с выходом первого формирователя управляющих импульсов, а также .выходной каскад, выход которого соединен с выходом преобразователя, .отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в.него дополнительно введены элемент И31И, входы которого соединены соответственно с .катодами первого и второго диодов, а выходс входом выходного каскада, второй разрядный ключ, один силовой вывод которого соединен с катодом второго диода, другой - со свободной обкладкой второго запоминающего конденсатора и с общей шиной, управляющий электрод - с выходом второго а формирователя управляющих импуль-. Щ. сов, каждый формирователь управляющих импульсрв снабжен компаратором с двумя входами, являющимися входами формирователя, при этом; первый вход первого формирователя управляющих импульсов соединен с анодом второго диода, первый вход второго формирователя управляющих импульсов соединен с анодом первого диода, а вторые входы формирователей соединены с выходом выходного каскада.

1033977

10

Преобразователь амплитуды пере.менного напряжения в постоянное содержит фазоинвертор 1, в качестве . которого может быть использован трансформатор с отводом от середины вторичной обмотки, соединенным с обцей шиной, первый 2 и второй 3 диоды, аноды которых соединены соответственно с первым и вторым выходами фазоинвертора 1, а катоды - с обкладками первого 4 и второго 5 запоминаюцих конденсаторов, первый разрядный ключ б, один силовой вывод которого соединен с катодом первого диода 2, другой вЂ,со свободной об"

35 кладкой первого запоминающего конденсатора 4 и обцей шиной, управляющий электрод - с выходом первого

Формирователя 7 управляюцих импульсов, а также выходной каскад 8, на40 пример, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с выходом преобразователя. В преобразователь дополнительно введены элементы ИЛИ

9, входы которого соединены соответственно с катодами первого 2 и второго 3 диодов, а выход - с входом выходного каскада, второй разрядный ключ 10, один силовой вывод которого соединен с катодом второго диода 3, другой — со свободной обкладкой второго запоминающего конденсатора 5 и с обцей шиной, управляющий электрод — с выходом второго формирователя. 11 управляюцих импульсов.

Каждый формирователь управляюцих импульсов снабжен компаратором 12 и

13 с двумя входами, являющимися входами формирователя. Первый вход первого формирователя управляюцих импульсов 7 соединен с анодом второго

60 диода 3, первый вход второго формирователя 11 управляющих импульсов соединен с анодом первого диода 2, а вторые входы формирователей 7 и

11 соединены с выходом выходного

65 каскада 8 °

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в измерительных преобразователях электрических сигналов устройств регулирования и управления..

Известно устройство для регистрации амплитудных значений импульсных сигналов, содержащее трансформатор,- два амплитудных детектора, разрядный ключ и компаратор (1 ).

Указанное устройство имеет ограниченное быстродействие и недоста точно высокую точность преобразования.

Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержаций фазоинвертор, два диода, два запоминаюцих конденсатора, разрядный ключ, формирователь управляющих импульсов и выходной каскад (2 ).

Известный преобразователь имеет высокое быстродействие. Его недостаток заключается в том, что при нарушении синхронизации срабатывания разрядного. ключа с моментами максимумов напряжения входного сигнала вследствие погрешности в работе фаэосдвигающего устройства формирователя управляюцих импульсов происходит увеличение пульсаций выходного напряжения (если разрядный ключ срабатывает раньше, чем входное напряжение достигло максимума ) или снижается точность преобразования (если разрядный ключ срабатывает позже ).

Уменьшение пульсаций посредством сглаживающего. фильтра снижает точность преобразования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь амплитуды переменного напряжения в постоянное, содержащий фаэоинвертор, первый и второй диоды, аноды которых соединены соответственно с первым и вторым выходами фазоинвертора, а катоды - с обкладками первого и второго запоминаюцих конденсаторов, первый разрядный ключ, один силовой вывод которого соединен с катодом первого диода, другой — со свободнойобкладкой первого, запоминающего конденсатора и общей шиной, управляющий электрод — с выходом первого формирователя управляюцих импульсов, а также выходной каскад, выход которого соединен с выходом преобразователя, дополнительно введены злемен

-ИЛИ, входы которого соединены соот» ветственно с катодами первого и вто рого диодов, а выход - c входом выходного каскада, второй разрядный ключ, один силовой вывод которого соединен с катодом второго диода, другой — с свободной обкладкой второго запоминающего конденсатора- и с 1 общей шиной, управляющий электродс выходом второго формирователя управляющих импульсов, ка><дый формирователь управляюцих импульсов снаб>кен компаратором с двумя входами, являющимися входами формирователя, при этом первый вход первого формирователя управляющих импульсов соединен с анодом второго диода, первый вход второго формирователя управляющих импульсов соединен с анодом первого диода, а вторые входы формирователей соединены между собой и с выходом выходного каскада °

На фиг. 1 приведена электрическая схема преобразователя на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

1033977.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на вход фазоинвертора 1 переменного напряжения с изменяющейся амплитудой, на его выходах появляются переменные напряже.ния, сдвинутые по фазе одно относительно другого на 180 >(фиг. 2а и б ). Одно из них подается через первый диод 2 на первый запоминающий конденсатор 4, а другое через второй диод 3 - на второй запоминаю" щий конденсатор 5. Запоминающие конденсаторы 4 и 5, будучи предварительно разряжены, заряжаются до амплитудного значения, причем зарядное напряжение конденсатора 4 равно:амплитуде нечетной полуволны переменного напряжения, а зарядное напряжение конденсатора 5 — амплитуде четной полуволны этого же напряжения (фиг. 2 в и г ). С запоминающих конденсаторов 4 и 5 напряже» ния подаются на входы элемента ИЛИ

9, на выходе которого объединяется информация об уровне зарядных напряжений запоминающих конденсаторов, причем выходное напряжение элемента ИЛИ 9 равно наибольшему эарядному напряжению конденсаторов

4 или 5. С выхода элемента ИЛИ напряжение через выходной каскад 8, которым может быть, например, усили-. тель переменного тока, подается на выход преобразователя (фиг.2д ). С выхода. выходного каскада напряжение в качестве порогового (фиг.2 а и б, пунктир,)подается также на вторые входы первого 7 и второго

11 формирователей управляющих импульсов, а на их первые входы подаются переменные напряжения соответственно с анодов второго 3 и первого 2 диодов. По результатам сравнения переменных и пороговых напряжений компараторами 12 и 13 в формирователях 7 и 11 формируются прямоугольные импульсы (фиг. 2 е и ж ), а из них — управляющие импульсы (фиг. 2, 3 и ).

Управляющие импульсы первого формирователя 7 (фиг. 2 и ) формируются в момент совпадения убывающего анодного напряжения второго диода 3 и порогового напряжения (фиг. 2 б ), а анодное напряжение первого диода 2 относительно об щей шины при этом нарастает, но еще не достигает максимума. Управляющие импульсы первого формирователя 7 переводят первый разрядный ключ б в проводящее состояние, первый запоминающий конденсатор 4 быст-, ро разряжается через него, его зарядное напряжение, равное амплитуде предыдущей нечетной полуволны, сни5 жается до нуля, затем первый разрядный ключ б запирается, а первый запоминающий конденсатор 4 быстро заряжается;до текущего значения следующей нечетной полуволны, которое через некоторое время после эапирания первого разрядного ключа б достигает максимума. Таким образом, зарядное напряжение первого запоминающего конденсатора 4 (фиг. 2 в ) всегда соответствует максимальному значению амплитуды каждой из нечетных полуволн переменного напряжения.

Процесс разряда и заряда второго запоминающего конденсатора 5 происходит точно также с той разницей, что импульсы управления разрядным ключом 10 (фиг. 2 з ) формирует формирователь 11 при сравнении его компараторов 13 анодного напряжения первого диода 2 с пороговым напря:;жением (фиг. 2 а). Зарядное напряже-. ние второго запоминающего конденсатора 5 (фиг. 2 г) всегда соответствует максимальйому значению ампли»

ЗО туды каждой из четных полуволн переменного- напряжения.

Некоторый разброс положений импульсов управления во времени не влияет на работу преобразователя, по35,скольку запоминаюыие конденсаторы разряжаются при нарастании переменного напряжения, но раньше, чем оно достигнет максимального значения.

Разряженные конденсаторы затем быстgg ро заряжаются, при этом до следующего разряда на них фиксируется напряжение, равное максимальному значению напряжения соответствующей полуволны, чем,обеспечивается повышение точности преобразования.

Раздельное преобразование положительных и отрицательных полуволн .переменного напряжения с последующим объединением информации об уровйе преобразованных,напряжений позво50 .ляет уменьшить пульсации выходного напряжения, поскольку при этом выходное напряжение по абсолютной величине в любой момент времени не меньше, чем наибольшее зарядное на55 пряжение на запоминающих конденсато рах 4 и 5, разряжаемых со сдвигом йЬ времени на половину периода перемеиного напряжения. 1033977

ВНИИПИ Заказ 5б19/49

Тйраж 710 Подписное

Ф

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