Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для преобразования амплитудного значения изменяющегося входного периодического напряжения в постоянное выходное в заданном интервале времени. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности. Измерительный преобразователь содержит выпрямители 1, 2, подключенные к вторичной обмотке трансформатора 3, конденсатор 5 фильтра, источник 7 постоянного напряжения. резисторный сумматор (РС) 9 и последовательнзта цепь из резистора 12 и транзистора 11, включенную параллельно выходу выпрямителя 1 и конденсатору 5. Источник 7 включен между одним выходным выводом 4, образованным средним выводом вторичной обмотки трансформатора 3 и входом 8 PC 9. Вход 10 PC 9 соединен с вых одом выпрямителя 2. Выход PC 9 соединен с базой транзистора 11, выполняющего роль электронного ключа. Введение источника 7 постоянного напряжения, PC 9 и электронного ключа II ослабляет влияние импульсных помех на амплитудное значение.выходного напряжения за счет их интегрирования в схеме устройства. Быстродействие повышается за счет обеспечения зависимости времени разряда конденсатора 5 от величины входного напряжения . Введение в выходную цепь вьтрямителя 1 резистора 13 позволяет преобразовывать прямоугольные периодические импульсы напряжений с паузой на нуле. 1 з.п. ф-лы, 3 ил; с (Л N3 4 СО о | Од фи.,1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU,» 3243073

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3589957/24-07 (22) 10.05.83 (46) 07.07.86. Бюл. ¹ 25 (71) Производственное объединение

"Телемеханика" (72) В.В. Афанасенко, Л.В. Кривдун и С.Б. Вербецкая (53) 621.314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 250267, кл. Н 02 М 7/06, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 245899, кл. Н 02 M 7/06, 1968. (54) ИЗ11ЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для преобразования амплитудного значения изменяющегося входного периодического напряжения в постоянное выходное в заданном интервале времени. Цель изобретения повьппение быстродействия и точности.

Измерительный преобразователь содержит выпрямители 1, 2, подключенные к вторичной обмотке трансформатора 3, конденсатор 5 фильтра, источник 7 постоянного напряжения, (51) 4 Н 02 M 7/217, G 01 R 19/22 резисторный: сумматор (PC) 9 и последовательную цепь из резистора 12 и транзистора ll, включенную параллельно выходу выпрямителя 1 и конденсатору 5. Источник 7 включен между одним выходным выводом 4, образованным средним выводом вторичной обмотки трансформатора 3 и входом 8 PC 9.

Вход 10 PC 9 соединен с выходом вы- прямителя 2. Выход PC 9 соединен с базой транзистора 11, выполняющего роль электронного ключа. Введение источника 7 постоянного напряжения, PC 9 и электронного ключа 11 ослабляет влияние импульсных помех на амплитудное значение. выходного напряжения за счет их интегрирования в схеме устройства. Быстродействие повьппается за счет обеспечения зависимости времени разряда конденсатора 5 от величины входного напряжения. Введение в выходную цепь выпрямителя резистора 13 позволяет преобразовывать прямоугольные периодические импульсы напряжений с паузой на нуле . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1243073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может служить для преобразования амплитудного значения изменяющегося входного периодического напряжения в постоянное выходное в тех случаях, когда информация о выходной величине измеряется в заданном интервале времени.

Цель изобретения — повьипение быстродействия и точности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема измерительного преобразова— ния; на фиг. 2 — временные диаграммы

l5 работы преобразователя при подаче на его вход периодического синусо- " идального напряжения; на фиг. 3— то же, при подаче на его вход периодического прямоугольного напряжения

2О с паузой на нуле.

Преобразователь (фиг. 1) содержит выпрямители 1 и 2, подключенные к выводам вторичной обмотки трансформатора.3 первичная обмотка которого образует входные выводы. Средний вывод вторичной обмотки образует первый выходной вывод 4, к которому подключен конденсатор 5 фильтра. Свободный вывод конденсатора образует второй выходной вывод 6. Источник 7

ЗО постоянного напряжения включен между выводом 4 и первым входом 8 резисторного сумматора 9, вторым входом 10 соединенного с выходом выпрямителя 2.

Выход сумматора 9 подключен к управ- ляющему входу электронного ключа 11, с первым силовым выводом, подключенным через разрядный резистор 12 к выводу 6 и вторым силовым выводом, подключенным к выводу 4.

4О

Для обеспечения возможности преобразования периодического прямоуголь. ного напряжения, имеющего паузу на нуле или фронт нарастания или спада импульса, и подавления импульсной 45 помехи между выходом выпрямителя 1 и выводом 6 включается резистор 13.

Работа преобразователя напряжения может быть рассмотрена с помощью временных диаграмм (фиг. 2). 5О, При включении преобразователя на трансформатор 3 подается, например, синусоидальное напряжение (кривая 14 на диаграмме Q.) трансформатор 3 преобразует это напряжение в два одина- 55 ковых напряжения, .противоположньгх по .фазе (кривые 15 и 16), которые поступают на двухполупериодные выпрямители 1 и 2. В момент включения t напряжение с выхода выпрямителя 1 начинает заряжать сглаживающий конденсатор 5, и за время от 1;о до 4 (диаграмма L ) заряжает его до амплитудного значения напряжения U. С выхода выпрямителя 2 пульсирующее напряжение поступает на вход 10 резисторного сумматора 9, на вход 8 которого подается напряжение с источника постоянного напряжения 7 (диаграмма о). В результате на выходе реэисторного сумматора 9 появляется напря1 жение (диаграмма в), которое управляет работой электронного ключа 11, В момент времени t<, когда напряжение на управляющем входе электронного ключа 11 становится положительным, он открывается. При этом по цепи разрядный резистор 12 — открытый электронный ключ ll начинается разряд сглаживающего конденсатора 5 с постоянной времени tòðð =RC.

Разряд продолжается до момента времени t когда напряжение на управ— ляющем входе электронного ключа 11 становится отрицательным и последний закрывается (диаграмма О ). За время t< -t сглаживающий конденсатор 5 успевает разрядится на величину 6U (диаграмма g ). После закрытия электронного ключа 11 в течение времени t3-tc, напряжение на сглаживающем конденсаторе 5 остается равным напряжению U- ДУ. В момент времени напряжение на выходе выпрямителя

1 становится равным напряжению U— и сглаживающий конденсатор 15 вновь заряжается до амплитудного значения напряжения U эа время (диаграмма а ). Далее процесс повторяется, и время разряда сглаживающего конденсатора 5 зависит от величины входного напряжения.

Рассмотренная схема преобразователя напряжения не позволяет испольэовать ее для преобразования прямо— угольных периодических импульсных напряжений с паузой на нуле. Введение в схему. преобразователя напряжения резистора 13 устраняет этот недостаток и, кроме того, способствует подавлению импульсных помех. В этом случае работа преобразователя напряжения может быть рассмотрена с помощью временных диаграмм, изображенных на фиг. 3.

1243073

При включении преобразователя напряжения в момент времени t y на трансформатор 3 подается импульсное прямоугольное периодическое напряжение с паузой на нуле (кривая 17 на диаграмме и ), которое преобразуется в два одинаковых, но противоположных по фазе напряжения (кривые

18 и 19 на диаграмме С(), и поступает на двухполупериодные выпрямители 1 и 2. В момент времени t напряжение с выхода выпрямителя I начинает заряжать сглаживающий конденсатор 5 с постоянной времени e p =

R.å до амплитудного значения напряжения U за время ta-ty (диаграмма ). С выхода выпрямителя 2 выпрямленное импульсное напряжение поступает на вход 10 резисторного сумматора 9, на вход 8 которого подается напряжение источника 7 постоянного напряжения (диаграмма б). В результате на выходе резисторного сумматора 9 появляется напряжение (диаграмма ь), которое управляет работой электронного ключа. 11 . В момент времени 4 напряжение на управляющем входе электронного ключа ll становится положительным, и он открывается (диаграмма Д ). .При этом через него начинает разряжаться сглаживающий конденсатор 5 с постоянной вре— мени Lva>=R С (диаграмма p) . Разряд продолжается до момента времени t<, когда напряжение.на управляющем входе электронного ключа 11 становится отрицательным и последний закрывается. Сглаживающий конденсатор 5 разряжается за Время t4 — tg на Вели чину .а U. Далее процесс вновь повторяется, и амплитуда выходного сигнала зависит от величины входного напряжения.

Информацию о величине амплитуды входного сигнала целесообразно снимать каждые полпериода перед началом разряда сглаживающего конденсатора 5 (например, на диаграмме 2 момент времени tg — tz.).

45 щим выводам вторичной обмотки трансформатора и к анодам диодов второго выпрямителя, объединенные катоды которых подключены к второму .выводу.

2. Преобразователь по п. 1, о тлич ающийся тем, что между объединенными катодами второго выпрямителя и вторым выходным выводом включен резистор.

Импульсные помехи, присутствующие во входном сигнале, имея малую длительность и болыпую амплитуду, могут влиять на амплитудное значение выходного сигнала. В данной схеме производится интегрирование таких помех и их влияние на амплитудное значение выходного напряжения значительно ослабляется.

Формула изобретения

Ч

1 . Измерительный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий фазорасщепитель в виде трансформатора, первичная обмотка которого образует входные выводы, а вторичная выполнена со средним выводом, образующим первый выходной вывод, к которому одним выводом подключен конденсатор фильтра, другой вывод которого образует второй выходной вывод, а также четыре выпрямительных диода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения быстродействия и точности,дополнительно введены источник постоянного напряжения, резисторный сумматор и электронньпЪ ключ, управляющий вход которого подключен к выходу сумматора, первьп силовой вывод подключен через введенный разрядный резистор к второму выходному выводу, а второй силовой вывод — к первому выходному выводу и одному выводу источника пос- тоянного напряжения, другой вывод которого подключен к первому входу-резисторного сумматора, вторым входом соединенного с объединенными анодами первого выпрямителя, катоды которых подключены к соответствую1243073

4ЪгУ

Составитель E. Мельникова

Техред Д;Олейник

Корректор А, Обручар

Редактор Н. Яцола

Заказ 3714/54

Подписное

Тираж 631

ВНИИПИ Государсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г. р д, у

Ужго о л. Проектная, 4