Преобразователь переменного напряжения в код

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для преобразования средневыпрямленного значения переменного напряжения в код. Изобретение позволяет повысить надежность и быстродействие устройства, что достигается тем, что в устройство, содержащее измерительный частотный преобразоратель 2, блок 3 вычитания частот, ключ 6, счетчик 7 импульсов, реверсивный счетчик импульсов 11, блок 13 сравнения , введен преобразователь 12 код-частота. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 151) 4 H 03 М 1/60

4% Ф Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Пб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761258/24-24 (22) 18.05.84 (46) 07.03.86. Бюл.¹ 9 (72) И.M.Ôåäîðîâ (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 866733, кл. Н 03 К 13/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 945984, кл. Н 03 К 13/20, 1981. (54) 11РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использовать- . ся для преобразования средневыпрямленного значения переменного напряжения в код. Изобретение позволяет повысить надежность и быстродействие устройства, что достигается тем, что в устройство, содержащее измерительный частотный преобразователь

2, блок 3 вычитания частот, ключ 6, счетчик 7 импульсов, реверсивный счетчик импульсов 11, блок 13 сравнения, введен преобразователь 12 код-частота. 2 ил. е

Изобретение относится к измерительной технике в диапазонах инфранизких и звуковых частот и оно может использоваться при экспериментальном определении амплитудно-фазовых частотных характеристик четырехполюсников,, при акустических измерениях, исследованиях в области систем автоматического управления и регулирования, в геофизике, биофизике, акустике, океанологии для преобразования в цифровой код средневыпрямленного значения переменного напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия преобразователя.

На фиг.l приведена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит входную шину 1, измерительный частотный преобразователь 2, блок 3 вычитания частот с входами 4 и 5, ключ 6, счетчик 7 импульсов, выходные шины

8 преобразователя, входы 9 и 10 реверсивного счетчика ll импульсов, преобразователь 12 код-частота, блок 13 управления.

На временной диаграмме (фиг.2) обозначено: 14 — напряжение на входной шине 1; 15 — напряжение на выходе измерительного частотного преобразователя; 16 — напряжение на выходе преобразователя 12; 17 — напряжение выходе блока 3; 18 — напряжение на выходах блока !3.

Блок 13 управления может быть выполнен в виде ждущего мультивибра! 6828 2 на вычитающий вход — сигнал обратной связи с выхода преобразователя

12 с частотой 43 = KN, где 8 — со— держимое реверсивного счетчика 11; !

l, — коэффициент передачи преобразователя 12. При $ >О величина г! изменяется в соответствии с уравнением TdN /сЯ + К!ч =u3(9t ) . Его решение., обращающееся в нуль, при !

0 = 0 имеет вид. — .>о к1 г !! с .1 (1-Е

К Кг+ -,!г g г

- Kt1г т (К si Qt 2 ря(сок5>ф — e, )j

Временная зависимость частоты u3 =

=- К N сигнала обратной св я зи и редv

20 ставлена на эпюре 16 (фиг.2) .

Блок 3 вырабатывает сигнал с частотой 41, равной модулю разности .частот сигналов, поступающих на ее входы: Ь! = !!4(Й1)-Ы . После

25 преобразований получаем yap -

К г + ) г р ) Кг+ 1 г g

К зо sin(й» » се )

2 Jl.

Эпюра 17 йс! в функции времени представлена на фиг.2, переходная компонента о) ехР(-Kt(2 TT) частоты Ьu3 эпюраа 17 на фиг.2, пунктирная кривая убывает до уровня hD« !т за время !. = (2Р(К)Г ч(оА>/Лд)Здесь тора.

В исходном состоянии при 1 = 0 реверсивный счетчик !1 и счетчик 7 установлены в нуль. На вход устройства подается обрабатываемое напряжение U(t) = U sinQt, где U и Я соответственно амплитуда и частота этого напряжения (эгпора 14 на фиг.

2). Измерительный частотный .преобра-. зователь 2 превращает сигнал U(t) в частотно-модулированную последовательность импульсов (эпюра 15 на фиг.2) с частотой с1 (Я ) =«)о+<- !и@ где cd„=g 0 >и3 девиация частоты; с3 и ф — центральная часто» та и крутизна модуляционной характеристики. На суммирующий вход реверсивного счетчика 1! поступает выходной сигнал с частотой м)(Я1), 40,! = 2 и С иЗ„,/!/Кг +4 Пгйг — амплитуда синусоидальных полуволн частоты ) выходного сигнала ЦВЧ при ) (эпюра 17 на фиг.2 ).

Выполняют численные оценки параметров преобразователя. Пусть частота обрабатываемого сигнала

2I!c, центральная частота и деви ация частоты измерительного частотного преобразователя 2 и3 =<1 =

50 = 2 104 с " и коэффициент передачи г преобразователя 12 К = 4!! с

Тогда

0,1%, если bu3(0,05 с) ; — 2,22.10 с

Последнее неравенство выполняется

А. при 1 > = 0,53 с. ь3

Ь к 7+ гг (3) При оговоренных значениях величин в выражении (3) M = 1125. Относительная погрешность результата измерений не превосходит 0,17, для его получения потребовался интервал времени

g + и /Я = 1,03 с, лишь незначительно превышающий по длительности период преобразуемого сигнала (1 с).

3 1

По истечении времени ь с момента включения измерительной системы блок 13 формирует строб-импульс с длительностью Г /Я, равной полупериоду обрабатываемого сигнала (эпюра

IS на фиг.2). На это время открывается ключ 6 и пропускает на вход счетчика 7 пачку импульсов с частотой ДоЭ. При t = +7 /Д ключ 6 закрывается и в счетчике 7 образуется искомый результат преобразования.

216828

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Преобраэователь переменного напряжения в код, содержащий измерительный частотный преобразователь, вход которого является входной шиной, а выход через последовательно соединенные блок вычитания частот и ключ соединен с входом счетчика импульсов выходы которого являются выходными шинами, второй вход ключа соединен с выходом блока управления, реверсивный счетчик импульсов, первый вход которого объединен с вторым входом блока вычитания частот, а второй вход соединен с выходом измерительного частотного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в него введен преобразователь код-частота, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика импульсов, а выход соединен с его первым входом.

1216828

Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1004/бО филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Составитель А.Титов

РедактоР Н.РогУлич ТехРед g,ДУбинцак Корректор Г.Решетник