Преобразователь среднеквадратического значения напряжения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей действующего значения напряжения и тока. Цель изобретения - повьппение точности преобразования. Преобразователь содержит термоэлектрический преобразователь 1, включающий резисторы ,2 и 3 и термодатчики 4 и 5, выполненные в виде диодной структуры с прямосмещенным р - п-переходом; блок 12 усиления включает дифференциальный усилитель 13, блок 16 синхронных фильтра и детектора и генератор 17 опорного напряжения. Кроме того, преобразователь оснащен источником 10 напряжения и выпрямителем 11. Введение стабилизаторов 8 и 9 тока уменьшает зоны нечувствительности выпрямителя 11, рассеиваемую мощность на термодатчиках 4 и 5 и обеспечивает использование режима модулятор - демодулятор усилителя постоянного тока . 3 з.п. ф-лы, 1-ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 2 А1 (51)4 G 01 В. 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3991828/24-21 (22) 17.12.85 (46) 23.10,87. Бюл. 1(- 39 (7 1) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) P.À.Ñèìîíÿí и В.P.Ìàðòèðîñÿí (53) 621.317.3 (088.8) (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей действующего значения напряжения и тока. Цель изобретения — повышение точности преобразования, Преобразователь содержит термоэлектрический преобразователь 1, включающий резисторы . 2 и 3 и термодатчики 4 и 5, выполненные в виде диодной структуры с прямосмещенным р — n-переходом; блок 12 усиления включает дифференциальный усилитель 13, блок 16 синхронных фильтра и детектора и генератор 17 опорного напряжения. Кроме того, преобразователь оснащен источником 10 напряжения и выпрямителем 11. Введение стабилизаторов 8 и 9 тока уменьшает зоны нечувствительности выпрямителя 11, рассеиваемую мощность на термодатчиках 4 и 5 и обеспечивает использование режима модулятор — демодулятор усилителя постоянного тока, 3 з,п. ф-лы, 1 -ил .

1 134

Изобретение относится к измерительной .технике и может быть использовано при построении измерителей действующего значения напряжения и тока, . Цель изобретения — повышение точности преобразования за счет стабилизации рабочего тока термодатчиков, уменьшения эоны нечувствительности выпрямителя, уменьшения расаеиваемой мощности на термодатчиках и использования режима модулятор вЂ,цемодулятор усилителя постоянного тока.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя, Преобразователь среднеквадратического значения напряжения содержит термоэлектрический преобразователь

1, включающий подогревающие резисторы 2 и 3 и термодатчики 4 и 5 на основе диодных структур, а также резисторы 6 и 7, стабилизаторы 8 и 9 тока, источник 10 напряжения, выпрямитель 11, блок 12 усиления, включающий дифференциальный усилитель 13, полевые транзисторы 14 и 15, блок 16 синхронных фильтра и детектора и генератор 17 опорного напряжения,вхоцную 18 и выходную 19 клеммы„

Подогревающий резистор 2 первым выводом соединен с входной клеммой

18, а вторым выводом подключен к общему проводу и катодам диодных структур термодатчиков 4 и 5, первым выводам нагревающего резистора 3 и истокам полевых транзисторов 14 и 15, стоки которых подключены соответственно к выходам стабилизаторов 8 и 9 тока, первому и второму входам дифференциального усилителя 13 блока 12 усиления и через резисторы 6 и 7 к анодам диодных структур термодатчиков 4 и 5. Затворы полевых транзисторов 14 и 15 подключены к выходу генератора 17 опорного напряжения и ! входу управления блока 16, вход которого соединен с выходом,цифференциального усилителя 13, а выход через выпрямитель 11 подключен к второму выводу подогревающего резистора 3 и к выходной клемме 19, при этом входы стабилизаторов 8 и 9 тока соединены с выходом источника 10 напряжения.

Подогревающие резисторы 2 и 3 имеют тепловой контакт с соответствующими термодатчиками 4 и 5, а весь термоэлектрический преобразователь 1

7029 заключен в термастат. Резисторы 6 и

7 служат для балансировки моста,об— разованного стабилизаторами тока 8 и 9 и термодатчиками 4 и 5, а синхронный фильтр блока 16 одновременно выполняет функции синхронного детектора.

Преобразователь среднеквадратического значения напряжения работает следующим образом.

При отсуствии входного сигнала на входной клемме 18 через термодатчики 4 и 5 протекают одинаковые токи, при этом напряжения на входах блока

12 усиления равны по величине. Эти напряжения представляют собой прямоугольные импульсы со скважностью

10.

15 два, так как ключи, образованные поженин и в открытом состоянии шунтируют цепи термодатчиков 4 и 5, когда полевые транзисторы 14 и 15 закрыты, то падения напряжения на соединенных последовательно резисторе 6 и термодатчике 4 и соответственно резисторе 7 и термодатчике 5 приложены к

25 дифференциальным входам блока 12 усиления, и при их равенстве напряжение на выходе блока 12 усиления и соответственно на выходной клемме 19 и подогревающем резисторе 3 равно нулю, 30

При поступлении входного сигнала на клемму 19 входной ток нагревает резистор 2. В результате нагрева последним термодатчика 4 изменяется падение напряжения на последнем и нарушается баланс моста, при этом на выходе дифференциального усилителя

13 возникает напряжение прямоугольной формы, пропорциональное разности температур термодатчиков 4 и. 5, так

40 как для прямосмещенных р — n-перехо-дов температурный коэффициент напря— жения имеет постоянную величину,Напряжение с выхода дифференциального усилителя 13 выпрямляется, фильтруется от помех и шумов синхронным фильтром 16 и через выпрямитель ll подается на выходную клемму 19 преобразователя и одновременно на нагре- . вающий резистор 3. Последний нагревается и нагревает термодатчик 5,Это приводит к балансу моста и выравниванию температур термоцатчиков 4 и 5, Таким образом, величина напряжения постоянного тока на выходе преоб20 левыми транзисторами 14 и 15, управляются прямоугольными импульсами с выхода генератора 17 опорного напряСоставитель В.Полещенко

Техред И.Попович

Редактор И.Горная

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5117/44

Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 134 разователя с высокой точностью равна среднеквадратическому значению напряжения переменного тока на входе преобразователя. Для предотвращения нагрева резистора 3 при отрицательном напряжении на выходе блока 12 усиления выпрямитель 11 выполнен в виде эквивалента "идеального диода", существенно снижающего нижний порог входного напряжения преобразователя.

Низкочастотные колебания при очень низких частотах входного сигнала (10-15 Гц и ниже) устраняются соответствующим выбором постоянной времени синхронного фильтра.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Преобразователь среднеквадратического значения напряжения, содержащий блок усиления, источник напряжения, первый и второй резисторы,выпрямитель, входную и выходную клеммы и термоэлектрический преобразователь, включающий в себя первый и второй термодатчики и третий и четвертый резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с входной н выходной клеммами, вторые выводы указанных резисторов подключены к общему проводу, первые выводы первого и второго термодатчиков соединены соответственно с первыми выводами первого и второго резисторов, а выходная клемма соединена с катодом выпрямителя, анод. которого соединен с выходом блока усиления, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

7О29

4 повышения точности преобразования, введены первый и второй стабилизаторы тока, выходы которых подключены

5 соответственно к вторым выводам первого и второго резисторов и первому и второму входу блока усиления, входы стабилизаторов тока подключены к выходу источника напряжения, а вторые

1ð выводы термодатчиков соединены с общим проводом.

2 ° Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что термодатчики выполнены в виде диодной структуры с прямосмещенным р — п-переходом, 3. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок усиления содержит два полевых транзистора, дифференциальный усилитель, блок синхронных фильтра и детектора и генератор опорного напряжения, выход которого соединен с затворами полевых транзисторов и входом управ25 ления блока синхронных фильтра и детектора, вход указанного блока соединен с выходом дифференциального усилителя, входы которого подключены к стокам соответственно первого и

30 второго полевых транзисторов и являются также входами блока усиления, а выход блока синхронных фильтра и детектора является выходом блока усиления, при этом истоки полевых транзисторов подключены к Общему проводу.

4. Преобразователь по п,1, о т— л и ч а ю шийся тем, что выпрямитель выполнен в виде эквивалента идеального диода,