Измерительный преобразователь среднеквадратического значения напряжения

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при точном преобразовании напряжения произвольной формы в постоянное по уровню среднеквадратического значения при изменении параметров внешней среды в широких пределах. Целью изобретения является повышение точности преобразования среднеквадратического значения. Для этого в устройство введены ключи 3-5 и блок 13 выборки-хранения. В режиме калибровки ключи 1,3,4 разомкнуты, а ключи 2 и 5 замкнуты. В результате на вход сумматоров 7 и 8, а также перемножителя 10 сигналов поступают нулевые уровни. При этом сумматор 9, резистор 15, операционный усилитель 12 и блок 13 образуют отрицательную обратную связь, устраняя погрешность от дрейфа сумматора 9, перемножителя 10 и усилителя 12. При переходе в режим измерения команды управления и логический инвертор 14 переключают ключи 1-5 в противоположное состояние, а блок 13 переводят в режим хранения, при этом к выходу усилителя 12 подключаются диод 17 и конденсатор 16, а через диод 18 на выход поступает преобразованный сигнал, который через аналоговый инвертор 11 поступает на сумматор 7. В установившемся режиме имзмерения выходное напряжение преобразователя пропорционально среднеквадратическому значеню измеряемого напряжения. Сумматоры 7 - 9 и перемножитель 10 сигналов образуют универсальный аналоговый перемножитель 6 сигналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (qi)g С 01 R 19/02

ОПИСАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ц АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4377708/24-21 (22) 12. 02 ° 88 (46) 23.07.90, Бюл. М- 27 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (72) Ф.И.Жуганарь, С.А.Величко и В,О,Рунский (53) 621.317.7(088.8) (56) Тимонтеев В.Н., Величко Л.М., Ткаченко В.А. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. — М.: Радио и связь, 1982, с. 72, рис. 4.31.

Там же, с. 73, рис. 4.33. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при точном преобразовании напряжения произвольной формы в постоянное по уровню среднеквадратического значения при изменении параметров внешней среды в широких пределах. Целью изобретения является повышение точности преобразования среднеквадратического значения. Для этого в уст„„SU„„1580265 А 1

2 ройство введены ключи 3 — 5 и блок 13 выборки-хранения. В режиме калибровки ключи 1,3,4 разомкнуты, а ключи 2 и 5 замкнуты. В результате на вход сумматоров 7 и 8, а также перемножителя 10 сигналов поступают нулевые уровни °

При этом сумматор 9, резистор 15, операционный усилитель 12 и блок 13 образуют отрицательную обратную связь, устраняя погрешность от дрейфа сумматора 9, перемножителя 10 и усилителя .12, При переходе в режим измерения команды управления и логический ннвертор 14 переключают ключи 1-5 в противоположное состояние, а блок 13 переводят в режим хранения, при этом к выходу усилителя 12 подключаются диод

17 и конденсатор 16, а через диод 18 на выход поступает преобраэованный сигнал, который через аналоговый инвертор 11 поступает на сумматор 7.

В установившемся режиме иэмерения выходное напряжение преобразователя пропорционально среднеквадратическому значению измеряемого напряжения..Сумматоры 7-9 и перемножитель 10 сигналов образуют универсальный аналоговый перемножитель 6 сигналов. 1 ил.

1580265

Изобретение относится к злектроиэмерительной технике и может быть использовано при точном преобразовании напряжения произвольной формы в посто5 янное по уровню среднеквадратического .значения при изменении параметров внешней среды в широких пределах. .Целью изобретения является повышение,точности преобразования среднеквадратического значения.

На чертеже изображена Функциональная схема измерительного преобразователя среднеквадратического значения напряжения; 15

Преобразователь содержит ключи 1

5, универсальный аналоговый перемножитель б сигналов, состоящий из сумматора 7 . — 9 и перемножители 10 сигналов, аналоговый инвертор 11, операцион- 0 . ный усилитель 12, блок 13 выборкихранения, логический инвертор 14, резистор 15, конденсатор 16, диоды 17 и 18, управляющий входной зажим 19, нулевую шину 20, входной 21 и выход-,25 ной 22 зажимы, причем входной зажим

21 соединен с входом ключа i, выход которого соединен с вычитающим и суммирующим входами сумматоров 7 и 8 соответственно и с выходом ключа 2, вход которого соединен с нулевой шиной 20, à его управляющий вход соединен с управляющим входным зажимом 19, входом логического инвертора 14 и управляющими входами блока 13 выборкихранения и ключа 5, выход которого соединен с нулевой шиной 20, а вход соединен с выходным зажимом 22, вычитающим входом сумматора 8, выходом ключа 4 и входом аналогового инвер- 4 тора 11, выход которого соединен с суммирующим входом сумматора 7, выходы сумматоров 7 и 8 соединены с соответствующими входами перемножителя 10 сигналов, выход KoToporo соеди- 45 нен с первым входом сумматора 9, выход которого через резистор 15 соединен с анодом диода 17, первым выводом конденсатора 16 и инвертирующим входом onepeoBOHHOI о jjcHJIHTeJIH 12, неин» вертирующий вход которого соединен с нулевой шиной 20, а выход соединен с анодом диода 18, выходом ключа 3 и входом блока 13 выборки-хранения, выход которого соединен с вторым входом сумматора 9, катод диода 17 сое55 динен с вторым выводом конденсатора

16 и входом ключа 3, катод диода 18 соединен с входом ключа 4, управляющий вход которого соединен с аналогичными входами ключей 1 и 3 и выходом логического инвертора 14. Суммирующий вход сумматора 7 является первым входом универсального аналогового перемножителя 6 сигналов, второй, третий и четвертый входы которого являются вычитающим входом сумматора " суммирующим и вычитающим входами сумматора 8 соответственно, выход сумматора 9 является Йцходом универсального аналогового перемножителя 6 сигналов, второй вход сумматора 9 является входом коррекции универсального аналогового перемножителя б сигналов.

Работа преобразователя состоит из двух тактов: Коррекция 1 и нПреобраэование".

Такт "Коррекция" начинается с поступлением управляющего импульса на зажим 19. Этот приводит к замыканию ключей 2 и 5, к включению блока 13 выборки-хранения в режиме "Выборка" и к размыканию ключей 1,3 и 4. При этом на входы сумматоров 7 и 8 поступает потенциал нулевой шины 20, а на второй вход сумматора 9 — выходное напряжение схемы коррекции нуля, образованной последовательно соединенными резистором 15, операционным усилите™ лем 12 и блоком, 13 выборки-хранения.

По истечении некоторого промежутка времени, равного длительности управляющего импульса; на входе блока

13 выборки-хранения устанавливается следующее напряжение:

=- е +е -е

Ко Ф „,„- („, е,„е,>)1+К К +

oj фsx

+e (1)

) 1+К.,„К»„ где е q, К ex - приведенное по входу напряжение смещения нуля блока 13 выборки-хранения и, соответственно, его коэффициент передачи при наличии напряжений дрейфа ее,ес и еоч перемножителя 10 сигналов, сумматора 9 и oIIeрационного усилителя 12.

Коэффициент передачи блока 13 выборки-хранения, целесообразно выбирать в пределах К э =0,01-1, а операционного усилителя - Ko » 1, тогда (1) упростится: е п +е -ео . (2)

К ех

По окончании управляющего импульса ключи 2 и 5 размыкаются, блок 13 выборки-хранения переходит в режим

-К д (Бsr "ebrx) О, 15 (3) Формула и з о б р е т е н и я

Составитель В.Смирнов

Редактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая

Заказ 2008 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК! Т СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15802

"Хранение", а ключи 1,3 и 4 замыкаются. При этом на входы перемножителя

10 сигналов поступают напряжения

-(Б „(t)+V „,„(t) и соответственно

QU ьх() U вы„(t), rooe U „(t) — вход5 ное напряжение, U в,„(t) — выходное напряжение в переходном режиме, а на второй вход сумматора 9 — напряжение ГГ вхК ц вх °

В установившемся режиме получается: откуда

Usr =" выл

I где П „ — среднеквадратическое значение входного напряжения, U ц„ — выходное напряжение в ус- Я тановившемся режиме.

Таким образом, конечный результат не зависит от дестабилизирующих факторов, а сохранение заряда на конденсаторе 16 позволяет повысить его быст- 25 родействие после режима коррекции.

Измерительный преобразователь сред" 3р неквадратического значения напряжения, содержащий первый и второй ключи, вход первого ключа соединен с вход.:ным зажимом, а вход второго ключа " с нулевой шиной, выходы обоих ключей объединены и соединены с вторым и третьим входами универсального аналогового перемножителя сигналов, четвер65 6 тый вход которого соединен с выходным зажимом, который через аналоговый инвертор соединен с первым входом универсального аналогового перемножителя сигналов, выход которого через резистор соединен с анодом первого диода„ первым выводом конденсатора и инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с нулевой шиной, а выход операционного усилителя соединен с анодом второго диода, катод первого диода и второй вывод конденсатора объединены, упрвляющий вход второго ключа соединен с управляющим входным эажимом, который через логический инвертор соединен с управляющим входом первого ключа, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введен блок выборки-хранения, третий, четвертый и пятьпi ключи, причем катод первого диода через третий ключ . соединен с анодом второго диода,.который через четвертый ключ соединен с выход-. ным зажимом и через пятый ключ — с нулевой шиной, анод второго диода через блок выборки-хранения соединен с входом коррекции универсального аналогового перемножителя сигналов,. управляющие входы блока выборки-хранения и пятого ключа соединены с управляющим входом второго ключа, управляющие входы третьего и четвертого ключей соединены с управляющим входом первого ключа.