Измерительный преобразователь эффективного значения напряжения

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (t1) Ы5О67 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено15,06.7Э (21) 932829/18-10 с прйсоединением заявки № (51) М Кл. G. 01 19/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликонано25,05.76. Бюллетень № 19 (53) УДК-621,317,7 (088.8) (4б) Дата опубликования описания 29.09. 76 (72) Автор изобретении

С. П. Черняк (71) Заявитель

ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

2 вается и количество используемых в преоб раэователе усилителей. 1 ак, например, при, аппрс ссимации квадратичной характеристики . 16-ю отрезками, в преобразователе необхс димо использовать не менее 18-ти усилителей, чтэ усложняет устройство и снижает его надежнос ть. о . Для упрощения устротютва и повышения его надежности выход двухтактного детектора соединен с входом ПНК, с коммутируемыми контактами ключей суммирующего инвертора, содержащего фильтр на выходе, и через резистор — с суммирующей точкой . этого же инвертора, выход суммирующего инвертора, содержащего фильтр на выходе, соединен с клеммой подключения эталоннэго напряжения ПНК, с коммутируемыми контактами ключей и через резистор с точкой суммирования второго суммируюшего инвертэра, выход второго суммирующего инвертора соединен с коммутируемыми контактами ключей третьего суммируюшего инвертэра, а выхэд третьего инвертэра соеди-, нен через резистор с точкой суммирования суммируюшегэ инвертэра, Изобретение относится к измерительной технике и-может быть использовано при по строении высокоточных измерителей эффек тнвных значений напряжений с повышетптьтм быстродействием.

Известны измерительные преобразователи эффективного значения напряжения, со» держащие дв хтактный детектор, Рт. - разряд-. ный преобразователь напряжения в код (ПНК) параллельного типа, три суммирую- Ю щих инвертора,.выполненных, например, на операционных усилителях с коммутируемыж. входами каждый, причем каждый коммутиру мый вход в суммирующем инверторе соединен с коммутирующим контактом ключа, 1б управляющим входом связанного с соответствующим ему выходом разряда ПНК, а один из суммирующих инверторов содержит на выходе фильтр.

Недостатком известных преобразэвателей, 20 использующих кусочно-линейную аппроксимацию )квадратичной. характеристики, является то, что при увеличении количества аппроксимирую цих отрезков: квадратичной, характе- ристики практически пропорциональчо увеличи- (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭФФЕКТИВНОГО, 3 1 .} ", }> 7

HB -;Ее }.ЕЪ4Е, .:.:::.;!:=}1= С; е!49 ПОЕ 1ЛВГЕЕ-. м 1го 1! с тр ой Ва

ycTpDncTBD ссср лкит двухтактный д=-тэк=тОр 1 „сумм1} ру10}пий 11нвертэр 2 с емкость ie

3 В ПЕПИ ЭОРатиой СВЯЗИ B КачнетВЕ ФИГЬ..— ра и с дополнительным резистором 4, пэдключе}пьым к cóIii,óHpóIoùeß точке зтогэ инвертора и выходу двухтактного детектора, инаертор 5 с дополнительным резистором 6, подклю-Ieнным к суммирукипей тэчке зтогэ }с инаертэра и к Выходу суммирующего инвертора 2„И суммирующий инвертор 7, выход которого IIDQKHIoчен через резистор 8 K сум - мирующей "D - к(е инвертОра 2, Рыхэд дв} хтактного де !ектэва 1 соединен с общим Вхо=1д дом сумм:.;-}руюп},егэ инвертора 2, выход нос= леднегэ =Вязан с Общим Входом суммирую= птего И1}вер !Ора 5 и клеммой пэдк1почения ю !В !Э-}!- D) O %."С (O«ии!Ко Г} ЯК g а ВЫХОД fМ вЂ”

;,:, р;;ю1пе О иивертэра соединен с общим

Ж

".л

:,,::эдом сум!;,}1руюшего ичвертора 7.

Ка1;i =1й резистор включенный между сумм рующе::; точкэи и ключом а соотаетств ющем сум1. 1..рую}}1ем инаерторе, имеет про=

Вэдимость,,IHia-"е1сие -оторой равно с точностью до паст-:янпого коэффициента, одинакового для Все-,-: Входных резисторов даннс гэ инвертора. Вэ.:; катода разрядного выхода ПНК, у}1рав::.. ".Dia:=ãо ключом этого резистора. Рези -.т - "-:ч 6 имеют прэводи-. мОсти, рвВные с т} .: . ":-. c öo соотВетствую — -э щих кэзффи1иентов Вес,, Х/2 и 1 младшего разряда. ПН, .-: cocтветс:::::..-.енно,, Следовательно, ; при коде преэбразоавннэго ПНК напряжения, равном К, суммарная проводимость соединен.—.l 3g ных Вместе .. О !1 1 },г p eeHC Topoe инаертэра будет прслорпиональна (К+1/2) и коэффициент передаHHI;-впр}вкения! этого инвертора с выхода двухтв.тиэ1-О дете- тора будет пропорцио=: пален (K + 1/2), Аналогичным образом <О коз фициенты передачи резисторов 6 и 8 будут пропорциональны (K + 1) и иК соотaeTcTaeIHIo, в коэффициент передачи после}} довательно соединенных инаерторов 5 и 7 будет пропорционален,(К + 1) (K)., 45

Йыбирают коэффициент ЩюпорциОнвльнОСТИ коэффициента передачи инвертэра 2 равным

20. — у„-, a коэффициент пропорциональности

2 коэффициента передачи двух последовательно соединенных инверторов 5 и 7 равным — д p } -"6 где e — - количество разрядов ПНК.

Тогда коэффициент передачи S -, инаер к тора 2 будет равен}

6Ы,4 — i}, jJi V =

8 - Р"

Й Ув О

Sb}x } !

8оФ Sb}A k вЮ т,а, обеспечиваетсн линейное преобразован-. иее зффективнаго значении входного напрн-, женин.

Ч аким обра1ом, функции .преобразования и время преобразования у предлагаемого устройства и у прототипа Одинаковые. .

1ПОскольку и у предлагаемого устройства и, у прототипа на участке каждого отрезка

69 (аппроксимации включаетса только один уси + ) = — „Я К 1 } 14, 1 Ц

Д

I 10з}}- п}i }ие1 "i пееепвчи в!В „ и! е недо}}ател!,=

В- * -: -О ==:-пь}. - и".Веpтэ} О:1 5 и, Суд " ра

/!

Я - —, ((р)

Кроме ого,. дэпустив, что коэффициент переда }и инвертора 2 с выхода НННерТора

7 равен 1, при подаче на вход "}рэйства

На1!ря КЕНИя! (} На ВЬ(ХОДЕ KB}! ep .:Ha 2 уст ВХ

:. авливается некотэрое напртжение

ВЫХ

Поскольку Вы}1! >Диэе напряжение HHBepтора

2 используеTic= В качестВе эталонного ,: а!и!ражени}ч П!!- ;, Вес единицы млад}нег}о ! па зря Aa J f«i i;,. Ивля1ощегося ;,%.!-! ным! <;, Ij j} и

ПЭМ ВХОДНD=,!DЭ Нв!ШЯЖЕИИЯ- fXV ДЕT Раааэи сц !

) gbl / " !1

К -}екс}} Qp} -.} iëo14ен } ерем и! Ив}! Очи Низ

1"а Вы-:.оде да хтвктнэ}.-о детектора равно

Тэт;.!Од ПНК Оудет равен числу K и 1 при отсутствии фильтра на выходе инвертора 2 его Выходное напряжение с учетом выражений (1), (2) и (4) равно

В ИИВервале Вхэдио о иап}рыпкения между квждьими соседними точками 4 и (К напряжение на Выходе инаертера 2 при

ОтсутстВИИ фильтрации соответствовало бы уравнению (5) = -.Dчнэстью дэ погр1тности принятой линейно=кус очной аппроксимации

Поскольку нв. Выходе инверторв. 2 включен} фильтр, напряжение на его выходе усредннеТсН, что соответствует соотношению

Из уравнения (6) непосредственно следует, . что,