Измерительный преобразователь
Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и автоматического управления и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматического контроля. Целью изобретения является расширение области применения ,/«V преобразователя за счет непосредственного измерения коэффициентов формы , амплитуды и усреднения переменного входного сигнала. Измерительный преобразователь содержит блок 1 синхронизации, коммутатор 2, интегратор 3, элемент 4 выборки-хранения, преобразователь 5 напряжения в интервал времени, формирователь 6 дей ствующего значения напряжения, формирователь 7 среднего значения напряжения , амплитудный детектор 8 и ключи 9-15. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в измерительный преобразователь преобразователя напряжения в интервал времени, двух ключей, формирователей действующего и среднего значений напряжения и амплитудного детектора , а также новым связям между : составными элементами преобразователя . 2 ил. (Л %/х фие.1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„137414
А1 цц 4 G 01 R 29/04
ЗСР"
f g3, Ql
1 юф ) ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
4у
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4108111/24-24 (22) 16.06.86 (46) 15.02.88. Бюл, N 6 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) И.Ю.Сергеев, В.М.Лунин, Ю.Н,Власенко, В.И.Русин и Ю.О.Прокопенко (53) 681.3(088.8) (56) Патент C1tt. № 3705399, кл. G 01 R 29/06, опублик. 1973.
Патент США № 3646545, кл. G 01 R 29/06, опублик. 1970. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изббретение относится к области информационно-измерительной техники и автоматического управления и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем и систем автоматического контроля. Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет непосредственного измерения коэффициентов формы, амплитуды и усреднения переменного входного сигнала. Измерительный преобразователь содержит блок 1 синхронизации, коммутатор 2, интегратор 3, элемент 4 выборки-хранения, преобразователь 5 напряжения в интер вал времени, формирователь 6 действующего значения напряжения, формирователь 7 среднего значения напряжения, амплитудный детектор 8 и ключи 9-15. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в измерительный преобразователь преобразователя напряжения в интервал времени, двух ключей, формирователей действующего и среднего значений напряжения и амплитудного детектора, а также новым связям между составными элементами преобразователя. 2 ил.
1374149
Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и автоматического управления,в частности к измерительным преобразова5 телям, и может быть использовано при построении информационно-измеритель« ных систем и систем автоматического контроля.
Целью изобретения является расширение области применения преобразователя за счет непосредственного измерения коэффициентов формы, амплитуды и усреднения переменного входно- го .сигнала. 15
На фиг. представлена схема измерительного преобразователя; на фиг. 2 — схема блока синхронизации.
Измерительный преобразователь (фиг. 1) содержит блок 1 синхронизации, коммутатор 2, интегратор 3, элемент 4 выборки-хранения и преобразователь 5 напряжения в интервал времени, которые включены последовательно, причем выход преобразова- 25 теля 5 напряжения в интервал времени является выходом измерительного преобразователя. Измерительный преобразователь содержит также формирователь б действующего значения напряжения, формирователь 7 среднего значения напряжения и амплитудный детектор 8, соединенные по приведенной схеме. Коммутатор 2 содержит ключи
9-13, а измерительный преобразова" тель первый 14 и второй 15 ключи.
Измерительный преобразователь работает циклично в трех режимах работы; в режиме измерения коэффициента формы К = †вЂ, где Х вЂ” действующее х
Х, 1 значение напряжения, а Х, — среднее значение напряжения; в режиме измерения коэффициента
Xm
45 амплитуды К = — где Х вЂ” максиХ
Ф мальное значение напряжения; в режиме измерения коэффициента
Х усреднения К„= — .
50 ср
Режим работы измерительного преобразователя задается извне с помощью кода управления N „р, поступающего в коммутатор 2, Ключи 9, 10,..., 13 задают режим работы измерительного преобразователя. Для каждого из трех режимов работы код управления принимает значение у,, р,: А = ф А = 0 ф А 3 = 1 ф A 4 = 0 °
А50 — режим измерения коэффициента формы;
И„„р,: А1=0, А2=1, АЗ=О, А4=0, А5=1 - режим измерения коэффициента амплитуды;
М„„ : Al=l, A2=0, АЗО, А4=1, А5=0 — режим измерения коэффициента усреднения.
Блок 1 синхронизации состоит иззадающего генератора 16, счетчика импульсов 17, дешифратора 18 и формирователей импульсов 19 и 20. При помощи генератора .16, счетчика импульсов 17 и дешифратора 18 задаются временные режимы работы преобразователя — время цикла Т, импульсы выборки
Т, и импульсы начала преобразования
Т„„ для преобразователя 5 напряжения в интервал времени. Импульсы Т и Т„„ формируются при помощи формирователей
19 и 20 °
Рассмотрим работу измерительнбго преобразователя в режиме измерения коэффициента формы. В этом случае на управляющий вход коммутатора 2 подается код N„„„ . В этом случае в коммутаторе 2 замыкаются ключи 9 и 1! (ключи 10, 12 и 13 разомкнуты). Знак выходного напряжения X„ формирователя
7 среднего значения напряжения противоположен знаку Х > (выходное напряжение формирователя б действующего значения напряжения). Преобразователь работает циклично. В каждом цикле работы осуществляется: заряд интегратора 3 в течение времени Т, от формирователя 6 действу" ющего значения напряжения (замыкание второго ключа 15); выборка элементом 4 выборки-хранения выходного напряжения интегратора 3 с последующим запоминанием в течение времени цикла Ту; интегрирование интегратором 3 выходного напряжения Х, формирователя
7 среднего значения напряжения в течение времени компенсации Т» зада.ваемого преобразователем напряжения в интервал времени (замыкание первого ключа 14).
После первого цикла преобразования напряжение на выходе элемента 4 выборки-хранения станет равным
V =V„+ K„ 2 2, К 2 " К + х т, хт хт„
ЯС " Н0 г Н0 о
+V (1- — ) ХсрК рКп
1374149
T = —
Х
10 ср
15 и
Х К К„)-л и -RCх т, Б =limU„- =—. —
X„p К, 35 где R — времязадающее сопротивг;ение интегратора;
С вЂ” емкость конденсатора интегратора;
К вЂ” коэффициент передачи элеи мента 4 выборки-хранения;
К, — коэффициент передачи преобразователя 5 напряжения в интервал времени;
U — напряжение на выходе элен мента 4 выборки-хранения перед началом преобразования.
Аналогично после окончания и-го цикла напряжение на выходе элемента
4 выборки-хранения станет равным
Последнее выражение состоит из двух частей: геометрической прогрессии, сходящейся при условии 25
ХсрХрКп
1Я1 < 1 где Я=1- — ——
RC и убывающего при этом же условии члеХ„К„К„
1 на; U (1- â€ вЂ " †") . В установившемся 30
HC режиме (п — ) напряжение на выходе элемента 4 выборки-хранения станет равным
Аналогично интервал времени на выходе преобразователя 5 напряжения в интервал времени определится выраже- 40 кием
Х
cj
Таким образом, в режиме измерения 45 коэффициента формы выходной величиной измерительного преобразователя является интервал времени Т, пропорциональный коэффициенту формы.
Этот интервал времени можно кванто- 50 вать высокой частотой и получать код, пропорциональный коэффициенту формы, В режимах измерения коэффициента амплитуды и коэффициента усреднения измерительный преобразователь работает аналогично. В режиме измерения коэффициента амплитуды выходной сигнал будет определяться выражением и в режиме измерения коэффициента усреднения
Формула изобретения
Измерительный преобразователь, содержащий коммутатор,управляккций вход которого является входом задания работы преобразователя, блок синхронизации и последовательно вкпб ченные интегратор и элемент выборкихранения, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет непосредственного измерения коэффициентов формы, амплитуды и усреднения переменного входного сигнала, он содержит преобразователь напряжения в интервал времени, первый и второй ключи и подключенные к входу преобразователя формирователи действующего и среднего значений напряжения и амплитудный детектор, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, первый и второй выходы коммутатора подключены соответственно через первый и второй ключи к входу интегратора, выход элемента выборки-хранения соединен с информационным входом преобразователя напряжения в интервал времени, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, а. ° . выход соединен суправляницим входом первого ключа и является выходом преобразователя,управляющий вход второго ключа подключен к третьему выходу блока синхронизации, 1374149 фое2
Составитель А.Маслов
Редактор О.Спесивых Техред Л.Сердюкова, Корректор М. Демчик
Тираж 772 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 570/41
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
