Импульсный преобразователь напряжения

 

Измерение относится к измерительной технике, предназначено для измерения амплитудных параметров случайных импульсных сигналов и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для геоэлектроразведки с использованием импульсных методов. Цель изобретения - повышение точности измерения, для чего в схему, содержащую дозирующий 1 и накопительный 4 конденсаторы, ключи 2 и 3, усилитель 5 постоянного тока, дополнительно введен делитель 6 напряжения и новые связи. В устройстве устранена составляющая погрешности , вызванная наложением на измеряемый сигнал шумов сумматора напряжений . Исключены сумматор напряжений и один ключ, содержащиеся в прототипе. Этим достигнуто сокращение габаритов вольтметра и его энергопотребление . 2 ил. S (Л UD О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3806272/24-21 (22) 23.10.84 (46) )5.08.86. Бюл. У 30 (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (72) П.П.Драбич (53) 621.317.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 911351, кл. G 01 R !9/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР .

У 1151893,кл. G 01 R 19/04, 1983. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Измерение относится к измерительной технике, предназначено для измерения амплитудных параметров случайных импульсных сигналов и мо.SU 250967 А 1 жет быть использовано в аппаратуре, предназначенной для геоэлектроразведки с использованием импульсных методов. Цель изобретения — повышение точности измерения, для чего в схему, содержащую дозирующий 1 и накопительный 4 конденсаторы, ключи

2 и 3, усилитель 5 постоянного тока, дополнительно введен делитель 6 напряжения и новые связи. В устройстве устранена составляющая погрешности, вызванная наложением на измеряемый сигнал шумов сумматора напряжений. Исключены сумматор напряжений и один ключ, содержащиеся в прототипе. Этим достигнуто сокращение габаритов вольтметра и его энергопотребление. 2 ил.

125096

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения амплитудных параметров случайных импульсных сигналов и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для геоэлектроразведки месторождений полезных ископаемых импульсными методами.

Цель изобретения — повышение точности измерения. f0

На фиг.1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Импульсный преобразователь содер- !5 жит дозирующий конденсатор 1, первый

2 и второй 3 ключи, накопительный конденсатор 4, усилитель 5 постоянного тока и делитель 6 напряжения, а .также сигнальную входную шину 7, 20 входные шины 8 и 9 управления, выходную шину 10. Делитель 6 напряжения содержит резисторы 11 и !2 и конденсатор 13, 1 25

Первая обкладка дозирующего конденсатора 1 соединена с входной шиной

7, вторая — с входом ключа 2 и выходом ключа 3, выход ключа 2 соединен с инвертирующим входом усилителя 5, в цепь отрицательной обратной связи которого включен накопительный конденсатор 4. Неинвертирующий вход усилителя подключен к общей шине. Выход усилителя соединен с выходной шиной 10 и входом делителя б. 35

Вход второго ключа соединен с выходом делителя 6. Входы управления ключей 2, 3 соединены соответственно с входными шинами 8 и 9 управления.

Устройство работает следующим 40 образом.

Пусть на входную шину 7 подано биполярное импульсное напряжение (фиг.2.1), а на шины 8 и 9 — стробирующие импульсы (фиг.2.2 и 2.3), зад- 45 ние фронты которых соответствуют временам задержки t, на которых требуется измерить уровень входного сигнала.

Импульсный преобразователь осу- 50 ществляет усреднение значений импульсного сигнала на заданном времени задержки t и работает следую)цим образом.

При поступлении на вход устрой- 55 ства импульса положительной полярности (фиг.2.1) на вход управления ключа 3 — имульсов, указанных на

3 фиг.2.2, конденсатор 1 ключом 3 подсоединяется к выходу делителя 6 и в момент окончания строб-импульса . конденсатору 1 сообщается заряд

1 где Сл — емкость конденсатора 1;

R„R к — сопротивления резисторов

11 и 12;

U(i-1) — выходное напряжение вольтметра до прихода i-й пары положительного и отрицательного импульсов;

А — значение экспоненты в момент окончания строб-импульса t,, (фиг.2.1).

После окончания строб-импульса

) конденсатор отсоединяется от

). выхода делителя 6 и на нем сохраняется напряжение

R1

U = A — — — --- ) (i-1) р

2 ьц = вС С С (А — — — — U(i I)+A)

К

1 1 л R4+R2

1 т.е. по приходу i-й пары разнополярных импульсов входное напряжение1U

) изменится на величину, равную

1 U = — = - (2А — — - - С((-1)J о, СГ К.

С С R. +R

2 (1) где С вЂ” емкость конденсатора 4.

Решение разностного уравнения 11}

Ф для среднего значения (А) величин

А и при начальном условии U(0) = U 1 о имеет вид

I1(i) =К,А (I-W(i)) + U W(i), 1+ где К, =2 — — — — сопя t

2 масштабный коэффициент измерения А;

Сл Rn

1!(1)=(1 ---- — -- — ) — весовая

С(R„+R2) функция. до прихода импульса отрицательной полярности и строб-импульса

1). (фиг. 2.3).

При поступлении импульса отрицательной полярности конденсатор 1 ключом 2 подключается к входу усилителя

5 и, перезаряжаясь от напряжения U

1 до напряжения А,, сообщает накопительному конденсатору 4 заряд

Как и в прототипе, так и в предложенном устройстве исключается по— грешность, вносимая наложением на входной сигнал регулярных помех в 10 том случае, если частота информационных импульсов равна частоте помехи.

В отличие от прототипа в предложенном устройстве устранена составляющая погрешности, вызванная наложе-t5 нием на измеряемый сигнал шумов сумматора напряжений, который содер— жится в прототипе. Поскольку в описанном устройстве исключены сумматор напряжений и один ключ, то тем 2п самым сокращаются габариты вольтметра и его энергопотребление, что важно при использовании предложенного вольтметра в переносной геофизической аппаратуре, предназначенной для 2S поиска и разведки месторождений по- °

Составитель С.Кабиков

Техред М.Ходанич

Редактор M.Êåëåìåø

Корректор И.Эрдейи

Заказ 4404/40 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

При выполнении условия устойчиСлRz 1 вости 1 — ---- — --- (1 U = К А, C(R4+R,) I т.е. в установившемся режиме выходное напряжение линейно зависит от А.

1250967 ф лезных ископаемых импульсными электромагнитными методами.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Импульсный преобразователь напряжения, содержащий дозирующий и накопительный конденсаторы, два ключа и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к выходной шине и первой обкладке накопительного конденсатора, неинвертирующий вход — к общему проводу, а инвертирующий вход— к второй обкладке накопительного конденсатора и выходу первого ключа, вход которого соединен с входом второго ключа и первой обкладкой дозирующего конденсатора, а управляющие входы ключей соединены соответственно с первой и второй входными шинами управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, выход усилителя постоянного тока соединен с выходом второго ключа через дополнительно введенный делитель напряжения, а вторая обкладка дозирующего конденсатора подключена к сигнальной входной шине.