Устройство для определения среднеквадратичного значения напряжения

 

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет увеличить быстродействие устройства для определения среднеквадратичного значения напряжения. Целью изобретения являет i Ш 10 с,я повьниепие быстродействия устройства . Устройство для определения среднеквадратичного .значения напряжения содержит инерштопный квадратор 1, блок 2 вычисления квадратного корня, переключатель 3, дифференциальный термоэлектрический преобразователь 4, усилитель 5 переменного тока, дифферен11иатор 6, демодулятор интегратор 8, блок синхронизации 9, блок 27 фиксации запанной каксима.тгьной скорости изменения выходного напряжения и дополнительный ключ 28„ Дост тжение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство блока фик сапии заданной макси апьной скорости изменения выходного напряжения и дополнительного ключа, 3 ил. Ф W пяп

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГУБГИН (ц G 06 G 7/20 к

J гу

Ъ Ф а

t . 1г(gfPf «?c;

13,"

ОПИСАНИЕ ИЗОБ1ЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПьСтБУ

БКБД;,„,; — - ——

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1309051 (21) 4224896/24-24 (22) 17,02.87 (46) 15.11,88. Бюл, 1« 42 (71) Омское производственное объединение "Злектроточприбор" (72) В.С.Мальцев и В.Д.Шевченко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1« !309051, кл. G 06 G 7/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (5 7 ) Из о б ре те ни е относится к вычисли- тельной технике и позволяет увеличить быстродействие устройства для определения среднеквадратичного значения напряжения. Целью изобретения являет„„su„, èà 88З ся повьп»ение бь.стродействия устройства. Устройство для определения среднеквадратичного,значения напряжения содержит инердионный квадратор блок 2 вычисления квадратного корня, переключатель 3, диАференциалъный термозлектрический- преобразователь усилитель 5 переменного тока„ диАйеренпиатор 6, демодулятор 7. интегратор 8, блок синхронизации 9, блок

27 дпп<сации ".ëïëíêîé максимальной скорости изменения вьгхопного напряжения и дополнительный ключ 28. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря введению в устройство блока фиксадии заданной максимальной скорости изменения выходного напряжения и дополнительного ключа. 3 ил.

1437883

Bb()(Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, в частности к устройствам для определения среднеквадратичного значения напряжения, выполняющим формирование выходного сигнала согласно функции вида Х „„=!

О

Цель изобретения — повышение быст1 родействия устройства.

На фиг. 1 показана схема устройства для определения среднеквадратичного значения напряжения; на фиг. 2 и

3 — соответственно первый и второй варианты схем блока фиксации заданной максимальной скорости изменения выходноro напряжения.

Устройство для определения средне- 20 квадратичного значения напряжения состоит из инерционного квадратора 1 (фиг. 1), блока 2 вычисления квадратного корня, переключателя 3, дифференциального термоэлектрического пре- 25 образователя 4, усилителя 5 переменного тока, дифференциатора 6, демодулятора 7, интегратора 8 и блока 9

"инхронизации, соединенных по приведенной схеме. 30

) Устройство имеет вход )О, выход

11, входы 12 и 13 и выходы 14 и 15 перекл(очателя 3, корректирующий вход

16 блока 2, управляющий вход 17 переключателя 3, управляющий вход 18 демодулятора 7.

Инерционный квадратор 1 может быть выполнен в виде термоэлектрического преобразователя 19 и масштабирующего 40 усилителя 20.

Переключатель 3 имеет контакты

71-26. Дополнительным элементом устройства является блок 27 фиксации заданной максимальной сКоросТН измене 45 ния выходного напряжения, Интегратор

8 имеет вход 28 обнуления . Блок 27 (фиг. 2) имеет информационный вход

29, выход 30, вход 31 синхронизации и содержит дифференциатор 32, первый

33 и второй 34 пороговые элементы, 50 инвертор 35, элемент ИЛИ-НЕ 36, Дифференциатор 32 состоит из последовательно включенных дифференцирующе ro элемента 37 и согласующего усилителя

55 8, В состав блока 27 также входят триггер 39 и ключ 40, Устройство работает следующим образом.

Входной электрический сигнал

Х „(t) (фиг.1) поступает с входа 10 на вход инерционного квадратора 1, на выходе которого формируется сигнал, 1 2 пропорциональный - Х Ä (t)dt, где Твремя усреднения. Этот сигнал поступает на вход блока 2, выходной сигнал

Хв1()(которого пропорционален

Одновременно входной сигнал с входа 10 и выходной сигнал с выхода 11 поступают на входы 12 и 13 переключателя 3. Блок 9 синхронизации вырабатывает периодически повторяющиеся импульсы прямоугольной формы. При наличии импульса на выходе блока 9 замкнуты контакты 23-2! и 26-22 переключателя 3, а при отсутствии импульса замкнуты контакты 25-21 и 24-22 переключателя 3, Поэтому в одном из положений переключателя 3 входной сигнал поступает на первый вход дифференциального преобразователя 4, а выходной сигнал с выхода 11 — на второй вход преобразователя 4, а в другом положении — наоборот. Выходной сигнал термоэлектрического преобразователя 4 пропорционален т

v„„, (- ) х,„(t)at- — х, ()ас). о

)(олебания выходного сигнала блока с частотой коммутации переключателя 3, соответствующие разности

1- г

- $ Х,„(t)dt- — 5 Х (t)dt, нылеляютея о о и усиливаются усилителем 5 перемен" ного тока, дифференцируются дифференциатором 6, демодулируются демодулятором 7, работающим синхронно с коммутацией переключателя 3, и интегрируются интегратором 8, Выходной сигнал интегратора 8 поступает на корректирующий вход 16 блока 2 и изменяет его выходной сигнал так, чтобы г

) n 7 2

X„(t)6t- — ) X„„(t)at=0.

При этом выходной сигнал устройства соответствует среднеквадратичному значению входного сигнала, 30

143788

Одновременно выходной сигчал блока 2, поступающий на вход 29 блока 27 (фиг. 1 и 2), дифференцируется. В зависимости от скорости изменения вы5 ходно ro сигнала блока 2 выходной си гнал дифференциатора 32 по уровню превышает или не превышает уровень срабатывания одного из пороговых элементов 33 или 34 (полярность выходного 10 сигнала дифференциатора 32 определяется направлением изменения выходного сигнала блока 2, т.е. увеличением или уменьшением сигнала).

В установившемся режиме (при нуле- !5 вом выходном сигнале дифференциатора

32) выходной сигнал порогового элемента 33 соответствует сигналу "О", а выходной сигнал порогового элемента

34 соответствует сигналу "1". Поэтому 20 сигналы на каждом из входов элемента

ИЛИ-НЕ 36 соответствуют сигналу "1", на выходе 30 сигнал соответствует

"1" на выходе 30 сигнал соответствует "0" 25

Если на выходе дифференциатора 32 сигнал не равен нулю и имеет, например, положительную полярность, а по уровню превышает порог срабатывания порогового элемента 33, то выходной сигнал этого порогового элемента изменяется с "О" на "1", на выходе инвертора 35 появляется сигнал "О", поэтому на выходе 30 появляется сигнал

"1". Этот сигнал с выхода 30 блока 27 поступает на вход 28 обнуления интегратора 8, т.е. корректирующий сигнал на входе 16 блока 2 становится равным нулю и выходной сигнал блока 2 целиком определяется только входным 40 сигналом и коэффициентом преобразования блоков 1 и 2. !

По мере окончания переходных процессов в блоках 1 и 2 скорость изме- 45 нения выходного сигнала 2 уменьшается, выходной сигнал дифференциатора

32 становится меньше порога срабатывания порогового элемента 33, сигнал

11 1l 3! 11 на е го выходе изменяется с 1 н а О иа обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 36 появляются сигналы " 1 ", на выходе 30 си гн ал "О ", Поэтому снимается сигнал с входа 2 8 обнуления интегратора 8 и начинается процесс коррекции выходно - 5 5 го сигнала блока 2 выходным сигналом интегратора 8, Начиная с этого момента, устройство работает так же, как известное устройство, При появлении на выходе диффере циатора 32 сигнала отрицательной полярности, уровень которого превышает уровень срабатывания порогового элемента 34, выходной сигнал порогового элемента 34 изменяется с "1" на "Î", на выходе 30 появляется сигнал "1", запрещающий коррекцию блока 2 по входу 16. Далее процессы протекают аналогично описанным.

Назначения триггера 39 иключа 40, (фиг, 2) состоят в следующем, На вход

31 синхронизации блока 27 поступают импульсы с выхода блока 9, Эти импульсы управляют работой ключа 40 и синхронизируют моменты срабатывания триггера 39.!

Импульсы прямоугольной форт п1 пОло жительной полярности с входа 31 поступают на управляющий вход ключа 40, Передний фронт импульса выделяется входной дифференцирующей цепью ключа

40 и ограничивается, В течение длительности импульса па входе 3! тран-зистор ключа 40 закрыт, После окончания импульса на входе 31 его задний фронт (отрицательный перепад из "1и в О ) переписывает состояние элемента ИХП1-НЕ 36 ("О" илн "1") в триггер 39, Одновременно отрицательный перепад напряжения с входа 31 проходит через конденсатор на управляющий электрод транзистора ключа 40 и открывает этот транзистор, Ключ 40 соединяет выход дифференцирующего элемента 37 с шиной нулевого потенциала. При этом конденсатор дифференцирующего элемента 37 разряжается, Далее циклы работы повторяются с частотой следования импульсов на входе 31 блока 27.

Блок 27 фиксации заданной скорос-. ти изменения выходного напряжения может быть выполнен также согласно фиг. 3, В этом варианте он дополнительно содержит источники 41 и 42 напряжений смещения, но отпадает надобность в его синхронизации, а также в триггере 39 и ключе 40, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения среднеквадратичного значения напряжения по авт. св. N- 1309051, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью ловы"

I 37883 6 выходного надряжения, который включен между выходом устройства и входом обнуления интегратора, (g7EJP,. ;

I (Jg@P, ;

Составитель А,Маслов

Редактор N.Ïåòpoâà Техред A. Кравчук

Корректоо С Черни

Заказ 5896/50 Тираж 704 Поднисное

ВНИИПО Государс-. венного ком тета СССР до делам изобретений и Откоытий

113035„ Москва, Ж-35„ Ралш"кая наб„, д, 4/5

Производственно-нолигравическое нреддриятие„ г. Ужгород, ул, Проектная, А

1 ленин быстродействия, оно донолнительно содержит блок йиксадии задан"ной максимальной скорости изменения

И и L

1