Патент ссср 263745

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

263745

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.Х||.1968 (№ 1291314/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 10.11.1970. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 15.V1.1970

Кл. 21е, 36f10

МПК 6 Оlг

УДК 621.317.733 (088.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР!

НА Л;. Т" 0- 1:

Авторы изсбретения

Б. Л. Рудницкий, Д. А. Диденко и Л. Л. Осипо

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЪНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ДЕЙСТВУЮЩЕГО

ЗНАЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (НАПРЯЖЕНИЯ) В ПОСТОЯННЫЙ ТОК (НАПРЯЖЕНИЕ) Изобретение относится к области электрон радиоизмерений и может быть использовано при построении измерительных элементов различных устройств, например измерителей нестабильности, стабилизаторов действующего значения напряжения переменного тока и пр.

Известные измерительные преобразователи действующего значения переменного тока (напряжения) в постоянный ток (напряжение), содержащие два первичных датчика, измерительный мост с двумя вторичными датчиками, питаемый от блока биполярного симметричного импульсного напряжения, схему коммутации промежуточных потоков энергии, синхронизированную с блоком биполярного импульсного симметричного напряжения, и устройство усреднения за период напряжения питания моста, обладают тем недостатком, что переходные процессы в выходной диагонали измерительного моста, обусловленные инерционностью вторичных датчиков, имеют значительную длительность и амплитуду, что приводит к увеличению погрешности преобразования напряжения. Выбор же датчиков с малой инерционностью влечет за собой снижение чувствительности преобразователя.

Предложенное устройство позволяет повысить чувствительность и разрешающую способность благодаря тому, что оно снабжено двумя сумматорами потоков энергии, выходы которых, соединены со входами вторичных датчиков, а входы — с выходами соответствующей пары ключей с взаимообратными характеристиками включения и выключения, напри5 мер линейно-убывающей и линейно-нарастающей, причем входы каждой пары ключей соединены с выходами первичных датчиков, и схемой сравнения уровней входных сигналов, вход которой соединен с входами одного из

10 сумматоров, а выход — с синхронизирующим входом блока питания моста, На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 — эпюры потоков энергии и напряжений, поясняющие ра15 боту преобразователя.

Преобразователь содержит первичные датчики 1 — исследуемого переменного напряжения и 2 — напряжения постоянного тока, схему 8 коммутации промежуточных потоков

2О энергии, включающую две пары ключевых устройств и блок 4 их запуска, измерительный мост 5 на двух вторичных датчиках б и (например, фоторезисторы), питаемый от блока 8 биполярного симметричного импульсного

2ч напряжения, устройство 9 выявления, усреднения и усиления полезного сигнала разбаланса моста, включающее блок 10 выявления и уcðåäíåíèÿ и блок 11 усиления полезного сигнала и питания первичного датчика 2, два двухвходовых сумматора 12 и 13 промежуточ263745

3 ных потоков энергии и схему 14 сравнения уровней входных сигналов одного из сумматоров, например сумматора 18.

Измеряемое напряжение переменного тока поступает на вход первичного датчика 1, выход которого соединен со входами двух ключевых схем 15 и 16. Выходы этих ключевых схем соединены со входами сумматоров 18 и

12, а выходы последних — со вторичными датчиками, составляющими плечи измерительного моста. Питание измерительного моста осуществляется от генератора импульсного напряжения, синхронизирующий вход которого соединен с выходом схемы 14 сравнения, при этом два входа схемы сравнения соединены с двумя входами одного из сумматоров. Полезный сигнал снимается с диагонали измерительного моста 5, противоположной диагонали питания, поступает на вход блока 1О усреднения, выход которого соединен со входом блока 11 усиления полезного сигнала, а выход блока 11 соединен со входом первичного датчика 2. Выход первичного датчика 2 соединен со входами двух ключевых схем 17 и 18, выходы которых соединены с одноименными входами сумматоров 12 и И. Запуск ключевых схем осуществляется блоком 4 запуска.

Процесс преобразования напряжения переменного тока в постоянный рассмотрим с мо. мента t=to, когда с первичного датчика 1 поступает промежуточный поток энергии Р,, В этот момент .ключ 15 открыт, а ключ 17 закрыт. Поэтому на вход вторичного датчика 6 поступает промежуточная энергия Р>. Во второй паре ключей ключ 18 открыт, а ключ 16 закрыт, поэтому на вход вторичного датчика

7 поступает энергия Р>. В момент t< начинается процесс перехода всех ключей обеих пар в противоположное, состояние. Благодаря специальным характеристикам включения и выключения ключей величины потоков промежуточной энергии Р1 и Р> через ключи 15 и 18 уменьшаются,по тому же закону, по которому эти потоки энергии увеличиваются через ключи 16 и 17. Поэтому на входах вторичных датчиков уровень энергии в течение всего времени переключения (t3 — tg) остается постоянным, вследствие чего не возникает значительных переходных процессов в диагоналях моста и, следовательно, большого разбаланса его во время переключения.

Схема 14 производит выявление момента 4 равенства потоков энергии Р1 и Р> через каждую пару ключей во время переключения и переключение полярности напряжения моста.

Очевидно, если измерительный мост в промежутки времени t< — to, t< — t> и т. д. находится в равновесии, то напряжение постоянного тока на входе первичного датчика 2 эквивалентно по уровню действующего значения измеряемому переменному напряжению.

Переключение ключевых схем осуществляется периодически, причем длительность нахождения ключей в одном состоянии равна длительности нахождения ключей в противоположном состоянии. Тогда согласно известному способу, выходной сигнал моста представляет собой сумму двух составляющих U, 6 „р. постоянной — пропорциональной измеряемому напряжению и переменной — пропорциональной дрейфу параметров элементов измерительного моста, Усреднение выходного сигнала моста позволяет выделить полезный сигнал, поступающий далее через усилитель на вход первичного датчика 2.

Таким образом, при измерении уровня действующего значения напряжения (уменьшения или увеличения) на выходе измерительного моста появится полезный сигнал разбаланса, который через,цепь обратной связи приведет к изменению напряжения постоянного тока, действующего на входе первичного датчика 2. При достаточном коэффициенте усиления цепи обратной связи ошибка преобразования измеряемого переменного напряжения в эквивалентное постоянное может быть сделана достаточно малой, Предмет изобретения

Измерительный преобразователь действующего значения переменного тока (напряжения) в постоянный ток (напряжение), содержащий два первичных датчика, схему коммутации промежуточных потоков энергии с двумя парами ключевых устройств и блоком их запуска, измерительную мостовую схему на двух вторичных датчиках, питаемую от блока биполярного симметричного импульсного напряжения, блок усреднения и усиления полезного сигнала разбаланса моста и питания одного из первичных датчиков, отличающийся тем, что„с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, он снабжен двумя сумматорами потоков энергии, выходы которых соединены со входами вторичных датчиков, а входы — с выходами соответствующей .пары ключей с взаимообратными харакгеристиками включения и выключения, например линейно-убывающей и линейно-нарастающей, причем входы каждой пары ключей соединены с выходами первичных датчиков, и схемой сравнения уровней входных сигналов, вход которой соединен с входами одного из сумматоров, а выход — с синхронизирующим входом блока питания моста.

263745

Составитель Л. Г. Болотникова

Редактор С. И. Хейфиц Текред А. А. Камышникова Корректор Н. С. Сударенкова

Заказ 1398/15 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва )К-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр Сапунова, 2